大型交流异步电动机轴电流的危害与防治

　　大同二电厂装机容量为6×200MW，其中5，6号机为国内首批空冷式机组，与之相配套的循环泵电动机为匈牙利生产的立式电机，型号为FVKO 906 M16，额定功率为1200KW。与1～4号机湿冷机组循环泵电动机不同之处是电机采用滚动轴承，每台电动机有2盘导向轴承（型号为NU238）和1盘推力轴承（型号为29340E），导向轴承润滑脂原为二硫化钼现为XO（倍力）润滑脂，推力轴承润滑油为20号透平油。电动机转子轴上部安装一个巨大的风扇，静子圆周设有通风散热管。
　　1　存在问题
　　5，6号机循环泵共配5台电动机，每机2台，1台备用。从1989年投产到1999年电动机运行基本良好。但此后运行状况逐步变差，如检修后的电动机，在运行一段时间后出现异常声音，且声音逐步增大，不得不换用备用电动机。据统计，5，6号机循环泵电动机1998年检修2次，1999年4次，2000年7次，2001年9次，2002年8次，2003年10次。电动机运行周期越来越短，造成检修工作量剧增，材料消耗增大。特别是电动机每次检修需更换3盘SKF进口轴承，价值近2万元，占用日常维护费用的很大一部分。更为严重的是循环泵电动机运行不稳定，已经影响到5，6号机组的安全、稳定长周期运行。
　　2　原因分析
　　经分析研究，认为循环泵电动机运行周期缩短是由于轴承受损所致，而造成循环泵电动机轴承受损的主要原因为，磁通脉动造成的轴电压累积，使油膜击穿形成轴电流，轴电流持续不断地对轴承内圈放电，导致轴承滚道产生麻点，这种损害不断扩大，在滚道上形成搓板状的伤痕。此时，电动机的异常声音非常明显，只得换用备用电动机。此外由于电动机的多次检修，风扇互换及紧力面的磨损等原因造成风扇动平衡不好，从而加剧了轴承的损坏。另外，如检修工艺不合理，检修后中心找得不正，也会影响电动机轴承的使用寿命。根据理论分析，轴电流流经下轴承的回路被切断后，将会通过上部和中部轴承构成回路，造成中上部轴承的损害。为了验证对轴承损坏原因的判断，在运行时间Z短、轴承损坏Z明显的3号电动机上进行了试验：
　　(1) 2002年12月，3号电动机检修时用事先加工好的绝缘套替换了原来的下轴承套。
　　(2) 2003-01-05，将3号电动机安装在6号机2号循环泵上。运行3个月后，因声音异常，被更换下来。解体检修时发现，下部轴承完好无损，中上部轴承继续受到损害。
　　(3) 将该电动机修复后，于2003-04-05，安装在6号机1号循环泵上，2003-07-21，该电动机因声音异常被换下，解体后检查结果与上次一样。
　　经过2个运行周期的检验，发现以前受损Z重的下轴承安然无恙，而受损轻微的中间轴承却出现了严重的损害，上推力轴承的受损程度与以前相当，确证了轴电流损害轴承的观点。
　　3　改进措施
　　(1) 转子轴电压可以通过3盘轴承与静子端盖、静子铁芯等形成闭合回路，只要切断任意2只轴承的电流通道，闭合回路就不能形成。上部推力轴承浸在透平油中运行，没办法对其绝缘，因而只能对中部和下部轴承进行改造。首先，在中间轴承小端盖与电机上端盖之间加绝缘，即将小端盖结合面车去2mm，加入2mm厚的绝缘垫，小端盖外圆包3层玻璃丝带刷胶，螺栓套绝缘管并加绝缘垫。其次将下部轴承套更换为绝缘套，螺栓包绝缘加绝缘垫，下部轴承甩油盒加绝缘垫。
　　(2) 改进安装工艺，确保电动机无安装偏心等工艺问题。
　　(3) 加工制作简易的风扇找静平衡装置，对5台电动机的风扇进行找静平衡工作。
　　2003年8，9，11，12月对5台电动机全部进行了改造，效果明显。2004年循环泵电动机检修次数从上年的10次降为2次，电动机运行时间明显加长，以3号电动机为例，从Z长3个月增长到了14个月，改进取得了明显效果。
　　4　结束语
　　改进后的电动机运行周期明显延长，解决了循环泵电动机轴承寿命短的问题。通过长时间的稳定运行，证明这种方法对防治大型交流异步电动机轴电流的危害是合理可行的。