电动机跳闸的原因分析——电源电压降低

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电动机跳闸的原因分析——电源电压降低

创建时间:2024-07-16 08:23
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  1. 故障现象:2014 年 9 月,某粉煤灰钢板库项目的库顶收尘电动机在出料运行时频繁跳闸,导致收尘器无法正常工作。现场工作人员反馈了以下情况:

    • 收尘器起动时偶尔会出现故障跳闸。
    • 钢板库内物料外循环出料约 1-2 小时后,收尘电动机跳闸。
    • 跳闸时,电动机保护器显示的动作电流为 40A。
    • 现场的收尘器为 PPCS32-6 型,其铭牌主要数据为:离心风机为 9-26 8D 型,流量为 8792-11320m³/h,全压为 3834-3638Pa;收尘电动机为 Y2180M-4 型,额定功率为 18.5kW,额定电流为 36A。
  2. 根源查找及数据记录:得知现场情况后,我公司立即派遣专业人员前往现场,从以下几个方面查找故障原因:

    • 机务部分检查
      • 检查电动机与减速机之间联轴器的安装是否符合标准。
      • 盘动风机转子,检查风机是否有刮碰摩擦现象。
      • 检查减速机轴承的油位是否正常。
      • 检查收尘器布袋是否破损。
      • 确认到货设备参数与设计参数是否一致。
    • 电气部分检查
      • 使用绝缘电阻表检查电缆及电动机绝缘是否符合要求。
      • 检查电缆接线是否牢固,有无接触不良情况。
      • 检查电动机保护器的参数设置情况。
    • 记录相关运行数据:经设备工程师检查,机务部分没有问题,电气部分的电缆及电动机绝缘、电缆接线等也都正常。考虑到收尘器起动时偶尔会跳闸,为了让收尘器顺利起动并记录运行数据,将电动机保护器的动作电流从原来的 36A 改为 40A(即 1.1 倍电动机额定电流)。记录收尘器运行时的数据如下:
      • 设备未运行时的电源进线电压:AB 相电压为 399V,AC 相电压为 397V,BC 相电压为 398V。
      • 收尘器空载运转 4 小时的数据:A 相电流为 34.1A,B 相电流为 34.6A,C 相电流为 33.9A;AB 相电压为 388V,AC 相电压为 386V,BC 相电压为 387V;电动机本体最高温度为 73.2℃,电动机轴承最高温度为 70℃。
      • 钢板库外循环出料时,收尘器运转 90 分钟的数据:A 相电流为 40.2A,B 相电流为 39.5A,C 相电流为 39.8A;AB 相电压为 354V,AC 相电压为 351V,BC 相电压为 356V;电动机本体最高温度为 81.4℃,电动机轴承最高温度为 77℃。
  3. 原因分析:通过对以上数据的分析以及使用钳形表测试,发现当钢板库外循环出料时,三相电源电压从设备未运行时的空载电压 398V 左右下降到带载运行时的 354V 左右,同时收尘电动机电流和温度比空载时略有升高。根据 GB 50052-2009《供配电系统设计规范》,正常运行情况下,电动机端子处电压偏差允许值为±5%电动机额定电压。由此可知,现场收尘电动机实际运行时的电压远低于电动机额定电压,电压偏差约为-11%,已经无法满足 GB 50052-2009 中电压偏差允许值为±5%电动机额定电压的要求。根据功率计算公式 P=√3UIcosφ,电源电压降低到 354V 会直接导致电动机电流升高到 40A 左右。由于此时电动机的实际电流已经高于电动机保护器的设定值 36A,所以电动机保护器会因过流保护而跳闸。需要注意的是,钢板库物料外循环时,收尘电动机采用电动机保护器控制,其他设备则采用变频器控制。

 

经过检查,发现造成收尘电动机电源电压低的原因主要有以下几点:

 

  • 钢板库电气室的进线电源为临时电源,电源取源点到钢板库电气室的距离约为 500m。
  • 如果只有单台设备工作,钢板库电气室提供的电源能够满足设备用电需求。但是,当钢板库外循环出料时,同时运行的设备包括 1 台 18.5kW 收尘电动机、1 台 75kW 罗茨风机和 2 台 90kW 罗茨风机,此时钢板库电气室提供的电源已经无法满足设备用电需求。
  • 该项目仍在建设中,现场有其他临时用电设备从钢板库电气室取用电源,这些临时用电设备与物料外循环同时工作的可能性较大。

 

  1. 应对措施及效果:尽快更换钢板库电气室的总进线电源取源点。在新电源接入之前,禁止用电设备同时工作。

 

2014 年 11 月,该工程的新建变配电室正式投入使用。钢板库电气室的电源改为从粉磨电气室引入,粉磨电气室到钢板库电气室的距离约为 60m。采用与临时电源电缆相同型号和规格的电缆将正式电源接入钢板库电气室后,钢板库外循环出料时的电源电压稳定在 390-399V 之间,现场设备运行正常,收尘器电动机再也没有出现过流跳闸的现象。