孫國(guó)良

（山東萊鋼建設(shè)有限公司，山東 萊蕪271100）

0 前言

山東富倫鋼鐵有限公司1#320m2燒結(jié)機(jī)工程中， 有2 臺(tái)主抽風(fēng)機(jī)，其動(dòng)力采用5600kW 同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。同步電動(dòng)機(jī)電氣系統(tǒng)調(diào)試，往往存在調(diào)試周期長(zhǎng)、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難、綜合和保護(hù)裝置跳閘、運(yùn)行電流過大等問題， 現(xiàn)對(duì)施工的同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行研究討論。

1 同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)

同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法不外乎同步啟動(dòng)方式與異步啟動(dòng)方式。一般地，同步電動(dòng)機(jī)幾乎全部都用異步起動(dòng)方式。 異步起動(dòng)又分為全壓起動(dòng)和降壓起動(dòng)兩種方法?？紤]到全壓起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)沖擊很大并對(duì)電機(jī)及拖動(dòng)的機(jī)械沖擊均很大，因此常采用降壓起動(dòng)方式。 現(xiàn)以山東富倫鋼鐵有限公司的2 臺(tái)主抽風(fēng)機(jī) （型號(hào)：TD5600-6/1730 額定功率5600kW 極數(shù)6 相數(shù)3 電壓10000V 電流370A 接法Y 功率因數(shù)0.9 勵(lì)磁電壓98V 勵(lì)磁電流290A 頻率50Hz 空載勵(lì)磁電流150A 空載勵(lì)磁電壓39V 滿載勵(lì)磁電流290A 滿載效率97.28%， 堵轉(zhuǎn)電流1981A 額定轉(zhuǎn)矩53480N.m 失步轉(zhuǎn)矩94934N.m）為例，對(duì)同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行研究學(xué)習(xí)。 該電機(jī)采用水阻降壓?jiǎn)?dòng)。

圖1 無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)電氣連接圖

圖2

注釋：1QF 為風(fēng)機(jī)運(yùn)行柜斷路器；2QF 為星點(diǎn)短接柜；3QF 水阻分離柜.

圖3

2 同步電動(dòng)機(jī)的電氣調(diào)試

2.1 應(yīng)根據(jù)GB50150-2006 規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢測(cè)并與出場(chǎng)試驗(yàn)報(bào)告比對(duì)，保證電機(jī)合格。

試驗(yàn)項(xiàng)目包括：繞組對(duì)機(jī)殼絕緣電阻測(cè)定及交流耐壓試驗(yàn)、繞組直流電阻測(cè)定。

2.2 做好風(fēng)機(jī)運(yùn)行柜、星點(diǎn)短接柜、水阻分隔柜的電氣試驗(yàn)

試驗(yàn)項(xiàng)目包括：高壓斷路器絕緣電阻、直流電阻、耐壓及機(jī)械開關(guān)特性；電流互感器絕緣電阻、變比試驗(yàn)；綜保試驗(yàn)（過負(fù)荷、過流、速斷、差動(dòng)試驗(yàn)）

2.3 配合液阻柜廠家添加純凈水和降阻粉，達(dá)到適當(dāng)?shù)淖柚怠?/p>

2.4 檢查電纜絕緣合格

嚴(yán)格按照施工規(guī)范制作好高壓電纜頭， 先用2500V 搖表測(cè)電纜絕緣性，再做電纜高壓耐壓試驗(yàn)。

2.5 檢查二次回路接線正確，調(diào)試控制回路

將運(yùn)行柜、星點(diǎn)短接柜、水阻分隔柜斷路器搖到試驗(yàn)位置，將控制回路送電，將機(jī)旁操作箱操作開關(guān)分別打到機(jī)旁、遠(yuǎn)程上，檢測(cè)二次回路及電氣聯(lián)鎖、工藝聯(lián)鎖。

2.6 勵(lì)磁裝置調(diào)試

投勵(lì)磁分計(jì)時(shí)投勵(lì)和測(cè)滑差投勵(lì)兩種方式，計(jì)時(shí)投勵(lì)時(shí)間設(shè)為8s(一般由廠家確定),滑差在出廠時(shí)已整定為5%，其工作原理：電機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)信號(hào)傳到勵(lì)磁裝置，以滑差投勵(lì)為主(計(jì)時(shí)投勵(lì)主要是用在轉(zhuǎn)速提升很快，檢測(cè)不到頻率變化)，電機(jī)達(dá)到亞同步轉(zhuǎn)速（95%額定轉(zhuǎn)速），由轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)，形成交變電勢(shì)，通過測(cè)頻率投勵(lì)磁。下面是勵(lì)磁裝置開機(jī)程序。

（1）檢查線頭有無(wú)松動(dòng)；檢查轉(zhuǎn)子有無(wú)短路；上電后，檢查相序是否正確。

（2）查看和確認(rèn)控制器運(yùn)行參數(shù)；將轉(zhuǎn)換開關(guān)打至“調(diào)試”位置，觀察有無(wú)異常，電流、電壓等相關(guān)數(shù)據(jù)是否與控制器顯示一致。

（3）開機(jī)前都要做滅磁試驗(yàn)：按下滅磁按鈕，勵(lì)磁電壓回零，松開后正常。

2.7 檢查電機(jī)控制、勵(lì)磁、保護(hù)、監(jiān)視裝置處于準(zhǔn)備好狀態(tài)

（1）將勵(lì)磁裝置的“更換/運(yùn)行”轉(zhuǎn)換開關(guān)打至運(yùn)行位，“調(diào)試0 運(yùn)行”開關(guān)打至運(yùn)行位，準(zhǔn)備聯(lián)動(dòng)、空投試驗(yàn)。

（2）連動(dòng)，空投實(shí)驗(yàn)：將高壓斷路器搖到試驗(yàn)位，看裝置是否能投勵(lì)，做快熔、失壓和失步試驗(yàn)，觀察斷路器是否都能跳閘。

（3）帶降壓?jiǎn)?dòng)的裝置要做一下聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，觀察整個(gè)過程是否按程序進(jìn)行。

（4）“調(diào)試0 運(yùn)行”開關(guān)打至運(yùn)行位，準(zhǔn)備開機(jī)。

2.7 聯(lián)系工藝，確定工藝聯(lián)鎖（如定、轉(zhuǎn)子溫度、潤(rùn)滑油油溫等）正常。

2.8 機(jī)旁操作箱現(xiàn)場(chǎng)操作點(diǎn)動(dòng)電機(jī)，確認(rèn)轉(zhuǎn)向正確，待停穩(wěn)后啟動(dòng)電機(jī)注意記錄觀察電機(jī)電流等參數(shù)。

2.9 電機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)5 小時(shí)（具體時(shí)間由工藝決定），檢測(cè)電流、振動(dòng)、溫度等是否正常，然后機(jī)旁操作停機(jī)。

3 存在的故障及原因

3.1 起動(dòng)時(shí)，電源電壓太低，使電動(dòng)機(jī)無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)

原因：在工廠生產(chǎn)高峰期，電源電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到額定電壓，而電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是隨電壓降低的平方成正比例下降，降低后的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載阻力矩，電動(dòng)機(jī)將無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。 解決辦法：由甲方協(xié)調(diào)廠內(nèi)生產(chǎn)，在電壓接近額定電壓后起動(dòng)電機(jī)。

3.2 勵(lì)磁故障

在同步電機(jī)起動(dòng)并投勵(lì)、投全壓之后大約2 至3 秒時(shí)間，綜保裝置發(fā)出跳閘信號(hào)，勵(lì)磁系統(tǒng)報(bào)“失步跳閘”故障。經(jīng)分析，其故障原因應(yīng)是在電機(jī)從亞同步轉(zhuǎn)速拉到同步轉(zhuǎn)速的過程中， 系統(tǒng)發(fā)生同步振蕩。排除故障的辦法：將勵(lì)磁失步從“跳閘”修改為“整步”；二是將同步振蕩次數(shù)增加。

3.3 綜?！八贁鄨?bào)警”

系統(tǒng)起動(dòng)后速斷跳閘，綜保裝置發(fā)出“速斷報(bào)警”信號(hào)。 發(fā)生該故障的原因要從兩個(gè)方面來(lái)分析判斷：①運(yùn)行柜速斷設(shè)定值過?。ㄒ话阍O(shè)定為額定電流的3～5 倍）；②液阻柜的阻值設(shè)定不正確。 解決辦法：①調(diào)大瞬間跳閘設(shè)定值；②聯(lián)系液阻柜廠家重新測(cè)量其電阻，并重新配置電阻。

3.4 起動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)、長(zhǎng)時(shí)間不投全壓、投勵(lì)，起動(dòng)失敗

如果長(zhǎng)時(shí)間不投全壓、投勵(lì)磁，則系統(tǒng)故障跳閘。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是水電阻阻值匹配過大，導(dǎo)致電機(jī)起動(dòng)時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩小，甚至小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，產(chǎn)生不了加速轉(zhuǎn)矩，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不能加速到亞同步轉(zhuǎn)速，因而不能投全壓、投勵(lì)。 解決辦法：聯(lián)系液阻柜廠家重新配水電阻，適當(dāng)減小其阻值。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)山東富倫鋼鐵有限公司2 臺(tái)主抽風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過程的總結(jié)，對(duì)同步電動(dòng)機(jī)電氣系統(tǒng)調(diào)試有了一定的了解，為以后更好、更快的施工同類電機(jī)打下了一定的基礎(chǔ)。

［1］劉介才.工廠供電[M].3 版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

［2］電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].北京：電力工業(yè)出版社,1989.

［3］宵登明.電氣工程概論[M].上海：中國(guó)電力出版社,2004.