大同二電廠裝機(jī)容量為6×200 MW，其中5，6號(hào)機(jī)為國內(nèi)首批空冷式機(jī)組，與之相配套的循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)為匈牙利生產(chǎn)的立式電機(jī)，型號(hào)為FVKO 906 M16，額定功率為1 200 kW。與1～4號(hào)機(jī)濕冷機(jī)組循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)不同之處是電機(jī)采用滾動(dòng)軸承，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)有2盤導(dǎo)向軸承(型號(hào)為NU238)和1盤推力軸承(型號(hào)為29340E)，導(dǎo)向軸承潤滑脂原為二硫化鉬現(xiàn)為XO(倍力)潤滑脂，推力軸承潤滑油為20號(hào)透平油。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸上部安裝一個(gè)巨大的風(fēng)扇，靜子圓周設(shè)有通風(fēng)散熱管。
1 存在問題
5，6號(hào)機(jī)循環(huán)泵共配5臺(tái)電動(dòng)機(jī)，每機(jī)2臺(tái)，1臺(tái)備用。從1989年投產(chǎn)到1999年電動(dòng)機(jī)運(yùn)行基本良好。但此后運(yùn)行狀況逐步變差，如檢修后的電動(dòng)機(jī)，在運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)異常聲音，且聲音逐步增大，不得不換用備用電動(dòng)機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，5，6號(hào)機(jī)循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)1998年檢修2次，1999年4次，2000年7次，2001年9次，2002年8次，2003年10次。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行周期越來越短，造成檢修工作量劇增，材料消耗增大。特別是電動(dòng)機(jī)每次檢修需更換3盤SKF進(jìn)口軸承，價(jià)值近2萬元，占用日常維護(hù)費(fèi)用的很大一部分。更為嚴(yán)重的是循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，已經(jīng)影響到5，6號(hào)機(jī)組的安全、穩(wěn)定長周期運(yùn)行。
2 原因分析
經(jīng)分析研究，認(rèn)為循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行周期縮短是由于軸承受損所致，而造成循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)軸承受損的主要原因?yàn)?，磁通脈動(dòng)造成的軸電壓累積，使油膜擊穿形成軸電流，軸電流持續(xù)不斷地對(duì)軸承內(nèi)圈放電，導(dǎo)致軸承滾道產(chǎn)生麻點(diǎn)，這種損害不斷擴(kuò)大，在滾道上形成搓板狀的傷痕。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的異常聲音非常明顯，只得換用備用電動(dòng)機(jī)。此外由于電動(dòng)機(jī)的多次檢修，風(fēng)扇互換及緊力面的磨損等原因造成風(fēng)扇動(dòng)平衡不好，從而加劇了軸承的損壞。另外，如檢修工藝不合理，檢修后中心找得不正，也會(huì)影響電動(dòng)機(jī)軸承的使用壽命。根據(jù)理論分析，軸電流流經(jīng)下軸承的回路被切斷后，將會(huì)通過上部和中部軸承構(gòu)成回路，造成中上部軸承的損害。為了驗(yàn)證對(duì)軸承損壞原因的判斷，在運(yùn)行時(shí)間最短、軸承損壞最明顯的3號(hào)電動(dòng)機(jī)上進(jìn)行了試驗(yàn)：
(1) 2002年12月，3號(hào)電動(dòng)機(jī)檢修時(shí)用事先加工好的絕緣套替換了原來的下軸承套。
(2) 2003-01-05，將3號(hào)電動(dòng)機(jī)安裝在6號(hào)機(jī)2號(hào)循環(huán)泵上。運(yùn)行3個(gè)月后，因聲音異常，被更換下來。解體檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)，下部軸承完好無損，中上部軸承繼續(xù)受到損害。
(3) 將該電動(dòng)機(jī)修復(fù)后， 于2003-04-05，安裝在6號(hào)機(jī)1號(hào)循環(huán)泵上，2003-07-21，該電動(dòng)機(jī)因聲音異常被換下，解體后檢查結(jié)果與上次一樣。
經(jīng)過2個(gè)運(yùn)行周期的檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)以前受損最重的下軸承安然無恙，而受損輕微的中間軸承卻出現(xiàn)了嚴(yán)重的損害，上推力軸承的受損程度與以前相當(dāng)，確證了軸電流損害軸承的觀點(diǎn)。
3 改進(jìn)措施
(1) 由圖1可以看出，轉(zhuǎn)子軸電壓可以通過3盤軸承與靜子端蓋、靜子鐵芯等形成閉合回路，只要切斷任意2只軸承的電流通道，閉合回路就不能形成。上部推力軸承浸在透平油中運(yùn)行，沒辦法對(duì)其絕緣，因而只能對(duì)中部和下部軸承進(jìn)行改造。首先，在中間軸承小端蓋與電機(jī)上端蓋之間加絕緣，即將小端蓋結(jié)合面車去2 mm，加入2 mm厚的絕緣墊，小端蓋外圓包3層玻璃絲帶刷膠，螺栓套絕緣管并加絕緣墊。其次將下部軸承套更換為絕緣套，螺栓包絕緣加絕緣墊，下部軸承甩油盒加絕緣墊。
(2) 改進(jìn)安裝工藝，確保電動(dòng)機(jī)無安裝偏心等工藝問題。
(3) 加工制作簡易的風(fēng)扇找靜平衡裝置，對(duì)5臺(tái)電動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇進(jìn)行找靜平衡工作。
2003年8，9，11，12月對(duì)5臺(tái)電動(dòng)機(jī)全部進(jìn)行了改造，效果明顯。2004年循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)檢修次數(shù)從上年的10次降為2次，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間明顯加長，以3號(hào)電動(dòng)機(jī)為例，從最長3個(gè)月增長到了14個(gè)月，改進(jìn)取得了明顯效果。
4 結(jié)束語
改進(jìn)后的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行周期明顯延長，解決了循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)軸承壽命短的問題。通過長時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，證明這種方法對(duì)防治大型交流異步電動(dòng)機(jī)軸電流的危害是合理可行的。
