8#60000NM3/h制氧机空压机电机调试过程问题分析

2015-07-26本溪钢铁公司氧气厂四车间辽宁本溪117000

山东工业技术 2015年2期

关键词：电流互感器问题分析

吴　迪（本溪钢铁公司氧气厂四车间,辽宁　本溪　117000）

吴迪
（本溪钢铁公司氧气厂四车间,辽宁本溪117000）

摘要：简要介绍无刷励磁同步机及供电系统构成，通过介绍整个空压机电机在调试过程中遇到的几个问题，对同步电动机的启动及运行的进行经验总结

关键词：同步电动机；电流互感器；问题分析

1　概述

本钢氧气厂8#60000NM3/h制氧机采用林德进口设备为先进在中国北方最大的一套空分装置，于2006年开始设计，在2009年开始进行基础建设并在年底进行设备调试安装工作，由于是第一次安装调试如此大型的空分设备，经验不是很充足，在设备安装调试过程中遇到了许多值得学习总结的地方，现对整个设备调试过程中具有代表性的空压机的调试过程中遇到的一些问题做出分析总结。

8#60000NM3/h空分装置空压机采用西门子电机，电机类型为无刷励磁同步机电机型号为1DE-2046-8AE02-Z，从国外引进的一种大型无刷励磁同步电动机（以下简称“同步机”）。这种电动机的励磁、整流部分和主机都整合在同一个机座内，同轴布置，由旋转整流装置取代电刷和滑环。其励磁电流自动按保持设定功率因数来变化。动，一次回路单线图如图1。当接到计算机运行命令时，首先自耦变星点柜断路器（k02）先合闸，然后1S后空压机馈线柜（k05）断路器合闸，电机进入降压启动状态，当励磁柜内控制PLC监测到电机启动电流小于额定电流120%，且电机转速以达到98%的额定转速即1470ram/ min时电机励磁电流投入，初始阶段电机是强励阶段，电机励磁电流是正常运行时的1.2倍，4s把电机转子拖入到同步状态，如果电机无功功率达到设定值，然后分断启动星点柜断路器（k02），合短接柜断路器（k01），励磁柜内PLC监测到电机转速达到同步转速柜内切除点火器，启动完成。

2　单体试车

电机单体试车前的准备工作均以到位，安装设计单位确认可以对电机进行单体试车，

第一次启动：接到DCS启动命令后电机自耦变星点柜断路器合闸，但是馈线柜没有正常合闸。励磁柜没有接到馈线柜断路器反馈，自动分断星点柜断路器

问题分析：由于之前做空投试验的时候馈线柜及短接柜断路器均能可靠动作，且第一次启动失败后又进行了一次空投试验，断路器均能动作，证明断路器没有问题，问题还是出在二次控制回路上，经检查断路器的反馈正常，励磁柜能接到断路器的反馈，证明控制接线没有问题，问题应出现在高压馈电柜内部，与设计单位详细的检查图纸发现，高压馈线柜内电控允许信号与星点柜的断路器的辅助点状态串接在一起，当电机启动时，星点柜合闸后，该电控允许信号继电器动作，电控允许信号消失，当收到励磁柜的合闸信号后，由于继电器辅助点打开断路器不能正常合闸。与设计单位研究后，绝缘把信号回路里的星点柜及短接柜的断路器的辅助点短接，保证电控允许信号在启动过程中能一直保持输出。

高压柜内接线改动后，又进行了空投试验该次空投试验将手车断路器摇进工作位，母线停电，断路器均能正常动作

第二次启动：接到启动命令后，星点柜断路器合闸、馈线柜断路器合闸，但是刚进入启动阶段，电机保护速断信号动作。

故障分析：由于之前已经做过耐压试验，并且对电机及接线在试车之前用绝缘摇表再次确认绝缘，所以电机发生故障的可能性不大，问题很可能还是出现在二次控制回路，通过继电保护试验在馈电柜的二次端子上加电流，在励磁柜上保护单元显示正常，证明二次监测回路正常，与设计单位及生产厂家再次对整个设计进行论证，发现在启动过程中电机的差动保护是屏蔽的，但是在保护单元的接线中仍是按照差动形式接线：将星点柜的CT二次接线与馈线柜的二次接线并联引入保护单元中，与电机就地星点箱侧的CT做差动，即：I馈线=I电机侧星点+I自偶变星点

因为星点接线柜的母线上端三相短接，所以电流方向是由柜下电缆侧流向母线侧与馈线柜的实际电流方向相反，按正常接线则二次电流变为：I馈线+I星点≠I电机侧星点

则励磁柜保护模块将会监测到很大的电流，会同生产厂家及设计单元，认为差动保护在启动阶段是不投用的，则星点柜的CT二次引入保护没有意义，建议拆除该二次线。

第三次启动：拆除星点柜电流型号后，准备再次启动，开车后电机正常合闸进入启动阶段，保护电流显示正常，电机进入亚同步状态后励磁柜开始投励，突然低压受电柜发生分闸，辅助油泵连锁停车。

故障分析：经过检查确认是低压受电柜内电压保护动作，电机在启动过程中电压下降很多，由启动初始时的10.7KV下降到9.9KV但不应该能达到低压受电柜的保护值电压小于70%，研究低压受电的保护继电器发现，该继电器不仅有欠电压保护还同时具备过电压保护功能，根据现场观察在电机投励的时间到低压受电分闸时间内电压已经由启动时的9.9Kv恢复为10.7KV而且在电机投励的时候电压达到了11KV,有可能是过压信号动作，再与供货商及设计单位联系后，决定将电压保护先摘除，由专人来检测这个信号，并且给辅助油泵增加一路备用电源，保证辅助油泵的运行，再次启动电机启动正常，在启动过程中观察到电压继电器的过压信号确实动作，厂家建议将过压信号先屏蔽，系统电压进行调整后再投用。