［關(guān)鍵詞］同步電動(dòng)機(jī)；無刷勵(lì)磁；分體；除潮；濕熱

恒逸（文萊）PMB石油化工項(xiàng)目為年產(chǎn)千萬噸級(jí)的石油煉化項(xiàng)目，該項(xiàng)目位于常年濕熱、多雨的氣候環(huán)境中，有3臺(tái)10kV7350kW正壓外殼型變頻起動(dòng)無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)（以下簡(jiǎn)稱“電動(dòng)機(jī)”）。電動(dòng)機(jī)總重約80t，其定子、轉(zhuǎn)子、勵(lì)磁機(jī)、進(jìn)線接線盒、底座以及正壓系統(tǒng)等部件均為分體到場(chǎng)，需采用現(xiàn)場(chǎng)組裝的安裝方式。此類石化行業(yè)大型同步電動(dòng)機(jī)是中石化廣州工程有限公司分包單位初次安裝，為了確保在濕熱環(huán)境下同步電動(dòng)機(jī)安裝和試車工作的順利進(jìn)行，做好電動(dòng)機(jī)的防護(hù)防潮和絕緣處理，成為貫穿電動(dòng)機(jī)安裝調(diào)試工作中的一項(xiàng)重要技術(shù)工作，同時(shí)也可為項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)同類同步電動(dòng)機(jī)安裝提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

1 變頻起動(dòng)無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)電氣安裝工藝流程

變頻起動(dòng)無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)電氣安裝工藝流程如下：設(shè)備分體到場(chǎng)→開箱驗(yàn)收→電動(dòng)機(jī)絕緣檢測(cè)→臨時(shí)組裝電動(dòng)機(jī)→電動(dòng)機(jī)除潮工作→電動(dòng)機(jī)安裝→電動(dòng)機(jī)密封性檢查。

2 變頻起動(dòng)無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)開箱檢查驗(yàn)收及控制要點(diǎn)

2.1 概況及開箱驗(yàn)收控制要點(diǎn)

2.1.1 概況

裝箱概況：轉(zhuǎn)子、勵(lì)磁機(jī)和底座1個(gè)包裝箱、定子1個(gè)包裝箱及散雜件箱。開箱后，需對(duì)電動(dòng)機(jī)定子、轉(zhuǎn)子、底座、勵(lì)磁機(jī)及其他附件逐一檢查驗(yàn)收，并做好相關(guān)絕緣測(cè)試工作。

2.1.2 開箱驗(yàn)收控制要點(diǎn)

由于現(xiàn)場(chǎng)濕熱多雨，濕度較大，設(shè)備不易長(zhǎng)期保存，需選擇晴朗天氣及時(shí)開箱。主要控制要點(diǎn)為：①外觀、清潔度和完整性的檢查；②絕緣電阻的檢測(cè)；③配合外專業(yè)相關(guān)人員做好防護(hù)、防潮措施。

2.2 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、勵(lì)磁機(jī)和底座開箱檢查驗(yàn)收及絕緣測(cè)試

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、勵(lì)磁機(jī)和底座開箱檢查驗(yàn)收及絕緣測(cè)試操作流程如下。

（1）仔細(xì)檢查繞組完整性及清潔度，清潔度需滿足無油、無灰塵、無臟物、無水及其他化學(xué)物質(zhì)。

（2）拆開轉(zhuǎn)子與整流模塊之間的連接電纜，用500V兆歐表測(cè)量轉(zhuǎn)子繞組的絕緣電阻，阻值需大于2MΩ，吸收比需不小于1.2。若不符合以上要求，應(yīng)采取恢復(fù)措施且需符合要求后方可安裝。轉(zhuǎn)子繞組絕緣低恢復(fù)措施見表1。

（3）用萬用表測(cè)量勵(lì)磁系統(tǒng)整流模塊電子元件的通斷特性，其需符合要求。

（4）用1000V兆歐表測(cè)量勵(lì)磁機(jī)定子繞組的絕緣電阻，絕緣電阻值需不小于0.5MΩ，測(cè)得絕緣電阻值和吸收比均符合規(guī)范要求。

（5）拆箱或挪移時(shí)避免繞組有機(jī)械損傷狀況發(fā)生。

（6）開箱驗(yàn)收結(jié)束后需做好設(shè)備的防潮防護(hù)工作；在絕緣測(cè)試中，測(cè)得3臺(tái)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的絕緣電阻值分別是0.15MΩ、2.5MΩ和0.18MΩ，其中兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組吸收比小于1.2，說明電動(dòng)機(jī)有受潮現(xiàn)象，需采取除潮措施恢復(fù)絕緣后方可安裝。

2.3 電動(dòng)機(jī)定子開箱檢查驗(yàn)收及絕緣測(cè)試

電動(dòng)機(jī)定子開箱檢查驗(yàn)收及絕緣測(cè)試操作流程如下。

（1）檢查繞組清潔度和完整性，清潔度需滿足無油、無灰塵、無臟物、無水及其他化學(xué)物質(zhì)。

（2）拆出定子繞組的24根引線，用2500V兆歐表測(cè)量定子繞組的絕緣電阻，測(cè)量完成后需將其恢復(fù)原狀，阻值需不小于100MΩ，吸收比需不小于1.3，若不符合以上要求，應(yīng)采取恢復(fù)措施且需符合要求后方可安裝。

（3）驗(yàn)收完成后，需做好防護(hù)防潮工作。

在絕緣測(cè)試中，測(cè)得3臺(tái)電動(dòng)機(jī)定子繞組絕緣電阻值和吸收比均符合要求。

2.4 電動(dòng)機(jī)正壓系統(tǒng)及其他附件開箱檢查驗(yàn)收

電動(dòng)機(jī)正壓系統(tǒng)是電動(dòng)機(jī)起機(jī)前用清潔干燥空氣或惰性氣體置換其腔內(nèi)氣體，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)和停機(jī)后保持腔內(nèi)正壓并阻止可燃性氣體進(jìn)入腔內(nèi)的系統(tǒng)，主要包含控制單元、泄壓閥單元、LC-BOOST單元及其連接附件等設(shè)備材料，開箱檢查驗(yàn)收內(nèi)容為，核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)到貨實(shí)物與到貨清單是否一致以及各配件的完整性和有效性。驗(yàn)收完成后需做好設(shè)備材料的防護(hù)防潮。

3 變頻起動(dòng)無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)電氣安裝控制要點(diǎn)

變頻起動(dòng)無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)防爆環(huán)境下確保其密封性符合要求，保證電動(dòng)機(jī)接線正確，繞組受潮后絕緣恢復(fù)，安裝完成后的絕緣保持等內(nèi)容，需著重研究探討。

3.1 變頻起動(dòng)無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)本體安裝

3.1.1 電動(dòng)機(jī)定子、轉(zhuǎn)子及勵(lì)磁機(jī)定子安裝

電動(dòng)機(jī)定子、轉(zhuǎn)子及勵(lì)磁機(jī)定子安裝時(shí)電氣工程的主要工作內(nèi)容為：避免雜物落入、避免出現(xiàn)機(jī)械損傷狀況、安裝完成后的絕緣檢測(cè)及防護(hù)防潮工作。

3.1.2 電動(dòng)機(jī)進(jìn)線接線盒安裝

電動(dòng)機(jī)進(jìn)線接線盒由兩部分組成，即接線盒和接線盒脖頸部分，安裝時(shí)控制要點(diǎn)如下。

（1）接線盒內(nèi)部的清潔工作，確保其潔凈無銹無異物。

（2）脖頸內(nèi)固定引出線的絕緣板松緊度需嚴(yán)格按照廠家要求施工，以固定絕緣板的螺栓彈墊剛被壓平為準(zhǔn)，符合既能緊固電纜又不損傷其絕緣層的要求。

3.1.3 電動(dòng)機(jī)非軸伸端軸承底座安裝

電氣安裝工程主要控制要點(diǎn)如下。

（1）確保絕緣板清潔、干燥、表面無異物。

（2）絕緣軸承座及電動(dòng)機(jī)油管路安裝完成后需用500V兆歐表測(cè)量軸承底座絕緣電阻，絕緣電阻值需≥0.5MΩ。

（3）半封閉廠房?jī)?nèi)，需采取必要的防潮措施，避免雨水飄進(jìn)軸承底座絕緣板處，造成絕緣電阻不合格。

3.2 變頻起動(dòng)無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的判斷

電動(dòng)機(jī)進(jìn)線為兩根3×240mm2高壓鎧裝電纜，由于接線盒內(nèi)空間有限，接線完成后將無法變動(dòng)電纜相序。另外，根據(jù)工藝設(shè)備壓縮機(jī)的要求，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，不可反轉(zhuǎn)，所以需提前確定電動(dòng)機(jī)進(jìn)線電纜的接線順序。

首先用相序表檢測(cè)并確定電源的相序；其次用指針式萬用表檢測(cè)電動(dòng)機(jī)定子引出線的相序，確定其是正序還是反序；再次根據(jù)電動(dòng)機(jī)說明書所述，當(dāng)電動(dòng)機(jī)線端標(biāo)志的字線順序（引出線為正序時(shí)）與電源相序相同時(shí)，面對(duì)軸伸端觀察電動(dòng)機(jī)為順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，反之則逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)進(jìn)線電纜接線順序如圖1所示。

3.3 變頻起動(dòng)無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)受潮處理

3.3.1 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況

文萊當(dāng)?shù)丨h(huán)境屬于熱帶雨林氣候，常年濕熱多雨，年平均相對(duì)濕度約85％。連續(xù)一周實(shí)測(cè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)10月的環(huán)境溫濕度見表3。

3.3.2 導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)絕緣電阻低的因素

導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)絕緣電阻低的因素主要為：①線圈臟；②電動(dòng)機(jī)過分受潮；③絕緣層被機(jī)械損傷；④絕緣層過熱變質(zhì)。

電動(dòng)機(jī)海運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，屬于長(zhǎng)距離及長(zhǎng)周期運(yùn)輸，并且現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境濕度較大，開箱過程中未發(fā)現(xiàn)機(jī)械損傷，清潔度和完整性均良好，經(jīng)與相關(guān)專家及廠家深入探討綜合考量后，確定造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組絕緣低的因素為繞組受潮。

3.3.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組絕緣電阻低的恢復(fù)方法

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，采取以下方式為轉(zhuǎn)子繞組除潮，除潮前先將電動(dòng)機(jī)臨時(shí)安裝，即將電動(dòng)機(jī)底座、定子、轉(zhuǎn)子及勵(lì)磁機(jī)臨時(shí)安裝就位，暫不安裝電動(dòng)機(jī)冷卻器，并給電動(dòng)機(jī)本體加熱器接通電源，除潮期間不允許隨意切斷電源。具體除潮步驟如下。

（1）打開電動(dòng)機(jī)外殼上的4個(gè)觀察窗，保持電動(dòng)機(jī)本體為通風(fēng)狀態(tài)，為電動(dòng)機(jī)搭建臨時(shí)防雨棚，在不安裝電動(dòng)機(jī)冷卻器的情況下，給電動(dòng)機(jī)本體加熱器通電3d，每天需測(cè)量三次轉(zhuǎn)子繞組的絕緣電阻，觀察絕緣電阻值是否有變化。

（2）如絕緣電阻值上升，第4天安裝電動(dòng)機(jī)冷卻器并通電工作4天，電動(dòng)機(jī)本體加熱器亦繼續(xù)通電4天，并封閉4個(gè)觀察窗，每天需測(cè)量四次轉(zhuǎn)子繞組的絕緣電阻，觀察絕緣電阻值和吸收比是否有變化。

（3）如絕緣電阻值上升，第8天將冷卻器及加熱器斷電，給轉(zhuǎn)子繞組通直流電，直流電壓不允許超過150V，直流電流不允許超過150A，期間需每半個(gè)小時(shí)監(jiān)測(cè)一次轉(zhuǎn)子溫升，溫升不允許超過50K。

（4）如絕緣電阻值變化較小，需全部拆除轉(zhuǎn)子電纜與磁極線圈引線片的絕緣層，并將電纜與磁極線圈引線片拆開，然后測(cè)量轉(zhuǎn)子繞組的絕緣電阻，若絕緣電阻值上升，則需檢查電纜是否受潮或有磕碰現(xiàn)象。若轉(zhuǎn)子繞組的絕緣電阻值無變化，需對(duì)轉(zhuǎn)子磁極線圈進(jìn)行分半測(cè)量絕緣電阻，直到找到絕緣電阻低的部分。

最終通過給電動(dòng)機(jī)本體加熱器持續(xù)通電加熱，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的絕緣電阻值持續(xù)升高并趨于穩(wěn)定，吸收比的測(cè)量值分別達(dá)到2.6/2.0=1.3和3.0/2.0=1.5，符合規(guī)范和廠家要求，電動(dòng)機(jī)可進(jìn)行后續(xù)安裝工作。

3.4 變頻起動(dòng)無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)密封性檢查

電動(dòng)機(jī)的密封狀態(tài)可通過正壓系統(tǒng)能否投入使用來間接判斷，密封性良好時(shí)，正壓系統(tǒng)能投入使用，否則，正壓系統(tǒng)將無法進(jìn)入保壓及泄漏補(bǔ)償狀態(tài)，且無法投入使用。

檢查過程中發(fā)現(xiàn)有1臺(tái)電動(dòng)機(jī)的正壓系統(tǒng)無法投入使用，經(jīng)排查確定導(dǎo)致此現(xiàn)象發(fā)生的原因是電動(dòng)機(jī)冷卻器與定子連接處氣源泄漏嚴(yán)重，經(jīng)將冷卻器拆除并重新安裝且密封后，正壓系統(tǒng)順利投入使用。

綜上所述，電動(dòng)機(jī)安裝過程中各部件間連接處的密封工作尤為重要，尤其電動(dòng)機(jī)側(cè)蓋、勵(lì)磁機(jī)封蓋以及冷卻器與定子連接處的密封工作需重點(diǎn)控制完成，良好的密封特性是電動(dòng)機(jī)起機(jī)試車的前提條件之一。

3.5 常年濕熱多雨環(huán)境下電動(dòng)機(jī)絕緣特性的保持

常年濕熱多雨的環(huán)境對(duì)于電動(dòng)機(jī)絕緣特性的保持來說具有一定的挑戰(zhàn)性，尤其在電動(dòng)機(jī)安裝完成至首次起機(jī)這段時(shí)間內(nèi)其絕緣特性的保持是決定電動(dòng)機(jī)能否起機(jī)試車的先決條件。依現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)如何保持電動(dòng)機(jī)的絕緣特性總結(jié)如下：①電動(dòng)機(jī)安裝前需做好各部件的防潮工作；②電動(dòng)機(jī)安裝過程中需做好各部件連接處的密封工作；③處在半封閉廠房?jī)?nèi)的電動(dòng)機(jī)安裝完成后，需搭建臨時(shí)防雨設(shè)施或采取其他防潮措施，防止雨水飄進(jìn)電動(dòng)機(jī)處導(dǎo)致其絕緣降低，尤其會(huì)導(dǎo)致軸承底座的絕緣電阻降低；④電動(dòng)機(jī)安裝完成且絕緣電阻和吸收比符合要求后，打開電動(dòng)機(jī)本體加熱器及勵(lì)磁機(jī)加熱器加熱，無重大拆裝事件禁止斷開加熱器電源；⑤電動(dòng)機(jī)本體加熱器通電工作后，需在氣溫高時(shí)打開電動(dòng)機(jī)外殼上的4個(gè)觀察窗，氣溫低時(shí)將其封閉，以便電動(dòng)機(jī)時(shí)常處在通風(fēng)狀態(tài)；⑥定期測(cè)量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻，如有異常需及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施。

4 結(jié)束語

3臺(tái)大型10kV7350kW正壓外殼型變頻起動(dòng)無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，經(jīng)過精心安裝調(diào)試，最后順利完成試車運(yùn)行工作。通過此項(xiàng)工作過程，分析掌握了大型同步電動(dòng)機(jī)受潮處理的有效方法，總結(jié)出了大型同步電動(dòng)機(jī)分體安裝的工作流程、安裝技術(shù)及關(guān)鍵工作控制要點(diǎn)，也積累了潮濕環(huán)境下大型電動(dòng)機(jī)安裝的工作經(jīng)驗(yàn)，可為后期項(xiàng)目大型同步電動(dòng)機(jī)的安裝工作提供借鑒。