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[摘 要]分析某垃圾焚烧发电厂一次风机电机冷却风机运行烧毁的原因，并提出解决方法。
[关键词]一次风机冷却风机 变频器 轴承 定子线圈 参数 联锁 烧毁
中图分类号：TK228 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-171-02
情况简介：某发电厂有三台500t/d垃圾焚烧锅炉，锅炉送风采用一次风机从垃圾坑抽取空气，经过空气预热器加热后送入炉膛，保证垃圾焚烧时所提供的氧量；一次风机电机采用变频电机，电机外壳的散热是利用是单独冷却风机进行冷却，为防止一次风机电机因冷却风机停运造成过热烧毁，在一次风机电机与其冷却风机间采用联锁逻辑启停方式，确保一次风机正常运行，从而保证了锅炉的正常运行。
一、事件经过
3月20日11：08 发现#1炉一次风机冷却风扇不转，一次风机未停运，现场闻到焦臭味，冷却风机电源开关QA5未跳开，确认电机冷却风机故障后，停运一次风机，并断开冷却风机电源开关QA5，将变频器控制方式改为面板控制后，重新起动一次风机（从发现故障至重启一次风机的时间大概为3～4分钟），增加两台冷却风扇在外部对一次风机电机外壳吹风冷却，同时对冷却风机作更换处理。
13：35 #1炉一次风机冷却风扇更换工作结束，再次停运一次风机，将变频器控制方式由面板控制改为远控方式，重启一次风机运行。
测量冷却风扇电机线圈直流电阻∞，电机三相开路，绝缘电阻A、B相对地为0MΩ，C相对地∞，一体化风机扇叶仍可转动，解体电机轴承外部有积灰，定子线圈发黑烧毁，内部保护塑料架因高温严重变形，打开轴承（型号6002）油盖发现滚珠及弹夹基本上没有润滑脂。
二、原因分析
1、设备基本参数
一次风机电机型号：YPT355M-4，额定功率250KW，额定电流442A，佳木斯电机股份有限公司；
电机冷却风机型号：GP-355，电压380V，额定电流1.15A，1330rpm，F级绝缘，大连华溢电器设备厂。
冷却风机电源开关为ABB开关，型号为MS116-16.0，8～12A，带速断和热过载保护。
2、定子线圈烧毁的原因分析。
a、轴承缺油卡涩引起冷却风机电机过载烧坏。从解体的轴承来看，这种可能性是最大的。#1炉大修后在1月7日开机，风机运行至3月20日，运行时间只有72天，此风机是新更换上的，远远低于新风机的正常使用寿保命。
从轴承的润滑脂情况看，初步分析原因：①、电机轴承和润滑脂质量欠佳；②、风机从生产出厂到装上运行期间储存时间太长，造成油脂干化变质，已经不是“新的”风机了。所以新转机设备安装试运前应详细检查油脂并作更换处理。从以往的检修经验看，带油盖的轴承如果不对内部的润滑脂重新更换（为进口油脂）的话，一般运行不了半年。
b、电机铁芯质量问题。电机的效率、损耗（发热）与电机定子铁芯的质量有直接关系，如果铁芯硅钢片导磁率高，切割和叠装工艺良好，电机的发热会较少，否则会超出正常的范围。某些生产厂家往往由于价格和工艺技术不过关降低了硅钢片的质量，同样引起风机运行中发热严重而损坏线圈绝缘。同时过高的温度会烘烤电机的轴承，温度超过润滑脂的滴点使润滑脂熔化流干。
c、电机线圈导线的截面偏小。某些厂家为了降低生产成本，有可能会选择小一号的漆包线制作线圈和减少匝数，线圈在运行中的温度自然升高，也会破坏线圈的匝间处理和层间绝缘而损坏。
3、冷却风机电机烧坏，不能联跳变频器的原因分析
a、冷却风机与一次风机联锁逻辑。
一次风机电机是变频电机，电机外壳的散热是利用是单独风机进行冷却，为了保护变频器电机不因冷却风机（故障或非故障）跳開失去冷却风源过热损坏，风机控制回路与变频器控制回路是带顺序控制的，即先启动风机，后启动变频器，只要冷却风机跳开，变频器就会停运。当风机故障跳闸或人为跳开QA5时，其辅助常闭接点起动时间继电器KT2，延时断开变频器运行继电器KA4停运变频器，保护电机不因过热而烧毁（详看附图）。
由于当时冷却风机电源开关QA5未跳开，KM5仍处于吸合状态，自然不能联跳一次风机的变频器。
b、冷却风机电源QA5不能跳闸的原因分析。
从处理情况分析，在处理过程中冷却风机电机线圈已经损坏开路（但仍有一定的接地电阻不至于金属性接地），电源开关QA5开关容量（8～12A）偏大起不到保护作用。冷却风机电机的额定电流为1.15A，小功率电机阻抗较大，起动电流一般为额定电流的6倍左右，约为1.15×6=6.9A（<8A），现电机的热过载保护最低只能设为8A，当电机由于轴承缺油引起电机逐渐过负荷到完全卡死的过程中，电机由额定电流1.15A上升到6.9A，仍然小于电源开关的最小热保护定值8A，开关不会动作。电机堵转后过载电流使线圈发热严重，直至损坏线圈的匝间绝缘、层间绝缘及对地绝缘。
从原厂家设计图（附图）看，冷却风扇电机的设计功率为5KW，电流为10A左右，设计的开关热过载保护8～12A是合适，但由于实际的供货电机冷却风机为1.1KW，与变频器厂家设计相差甚远，才出现电机烧坏开关仍不跳闸的问题。
三、建议
1、将原电源开关QA5换小至：1～2A的容量的合适范围。由于DCS上没有任何一次风机电机轴承和线圈温度的监视和报警，如果没能及时发现，最终的结果是一次风机电机因过热而烧毁，造成锅炉停运事故。
2、检查所有变频器电机的控制回路，联锁逻辑是否合理。
3、同时应对全厂的转机保护定值做一次全面检查核对，找出存在的隐患（如下表，仅作参考！应该也是台帐的一部分）。
四、结束语
从多年的检修经验看，轴承故障在电机故障率中所占比例最高，温度、振动问题次之。作为检修只要把这一问题很好解决，设备的故障率就会大大降低，所以我们有必要好好研究转机中轴承的正确使用，做好预知保养的计划并保证可靠落实，保证转机长期稳定运行。
参考文献：
[1] 陈华钢.电力设备异常运行及事故处理手册[M].北京：中国水利水电出版社，2009
[2] 陈佳斌.电力生产安全技术及管理[M].北京：中国水利水电出版社，2003
[3] 南海绿电再生能源有限公司 电气系统文件目录， 2012年
[4] 王超，罗虎.电力设备异常运行及事故处理[J].机电信息，2010（24）：64，65
[关键词]一次风机冷却风机 变频器 轴承 定子线圈 参数 联锁 烧毁
中图分类号：TK228 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-171-02
情况简介：某发电厂有三台500t/d垃圾焚烧锅炉，锅炉送风采用一次风机从垃圾坑抽取空气，经过空气预热器加热后送入炉膛，保证垃圾焚烧时所提供的氧量；一次风机电机采用变频电机，电机外壳的散热是利用是单独冷却风机进行冷却，为防止一次风机电机因冷却风机停运造成过热烧毁，在一次风机电机与其冷却风机间采用联锁逻辑启停方式，确保一次风机正常运行，从而保证了锅炉的正常运行。
一、事件经过
3月20日11：08 发现#1炉一次风机冷却风扇不转，一次风机未停运，现场闻到焦臭味，冷却风机电源开关QA5未跳开，确认电机冷却风机故障后，停运一次风机，并断开冷却风机电源开关QA5，将变频器控制方式改为面板控制后，重新起动一次风机（从发现故障至重启一次风机的时间大概为3～4分钟），增加两台冷却风扇在外部对一次风机电机外壳吹风冷却，同时对冷却风机作更换处理。
13：35 #1炉一次风机冷却风扇更换工作结束，再次停运一次风机，将变频器控制方式由面板控制改为远控方式，重启一次风机运行。
测量冷却风扇电机线圈直流电阻∞，电机三相开路，绝缘电阻A、B相对地为0MΩ，C相对地∞，一体化风机扇叶仍可转动，解体电机轴承外部有积灰，定子线圈发黑烧毁，内部保护塑料架因高温严重变形，打开轴承（型号6002）油盖发现滚珠及弹夹基本上没有润滑脂。
二、原因分析
1、设备基本参数
一次风机电机型号：YPT355M-4，额定功率250KW，额定电流442A，佳木斯电机股份有限公司；
电机冷却风机型号：GP-355，电压380V，额定电流1.15A，1330rpm，F级绝缘，大连华溢电器设备厂。
冷却风机电源开关为ABB开关，型号为MS116-16.0，8～12A，带速断和热过载保护。
2、定子线圈烧毁的原因分析。
a、轴承缺油卡涩引起冷却风机电机过载烧坏。从解体的轴承来看，这种可能性是最大的。#1炉大修后在1月7日开机，风机运行至3月20日，运行时间只有72天，此风机是新更换上的，远远低于新风机的正常使用寿保命。
从轴承的润滑脂情况看，初步分析原因：①、电机轴承和润滑脂质量欠佳；②、风机从生产出厂到装上运行期间储存时间太长，造成油脂干化变质，已经不是“新的”风机了。所以新转机设备安装试运前应详细检查油脂并作更换处理。从以往的检修经验看，带油盖的轴承如果不对内部的润滑脂重新更换（为进口油脂）的话，一般运行不了半年。
b、电机铁芯质量问题。电机的效率、损耗（发热）与电机定子铁芯的质量有直接关系，如果铁芯硅钢片导磁率高，切割和叠装工艺良好，电机的发热会较少，否则会超出正常的范围。某些生产厂家往往由于价格和工艺技术不过关降低了硅钢片的质量，同样引起风机运行中发热严重而损坏线圈绝缘。同时过高的温度会烘烤电机的轴承，温度超过润滑脂的滴点使润滑脂熔化流干。
c、电机线圈导线的截面偏小。某些厂家为了降低生产成本，有可能会选择小一号的漆包线制作线圈和减少匝数，线圈在运行中的温度自然升高，也会破坏线圈的匝间处理和层间绝缘而损坏。
3、冷却风机电机烧坏，不能联跳变频器的原因分析
a、冷却风机与一次风机联锁逻辑。
一次风机电机是变频电机，电机外壳的散热是利用是单独风机进行冷却，为了保护变频器电机不因冷却风机（故障或非故障）跳開失去冷却风源过热损坏，风机控制回路与变频器控制回路是带顺序控制的，即先启动风机，后启动变频器，只要冷却风机跳开，变频器就会停运。当风机故障跳闸或人为跳开QA5时，其辅助常闭接点起动时间继电器KT2，延时断开变频器运行继电器KA4停运变频器，保护电机不因过热而烧毁（详看附图）。
由于当时冷却风机电源开关QA5未跳开，KM5仍处于吸合状态，自然不能联跳一次风机的变频器。
b、冷却风机电源QA5不能跳闸的原因分析。
从处理情况分析，在处理过程中冷却风机电机线圈已经损坏开路（但仍有一定的接地电阻不至于金属性接地），电源开关QA5开关容量（8～12A）偏大起不到保护作用。冷却风机电机的额定电流为1.15A，小功率电机阻抗较大，起动电流一般为额定电流的6倍左右，约为1.15×6=6.9A（<8A），现电机的热过载保护最低只能设为8A，当电机由于轴承缺油引起电机逐渐过负荷到完全卡死的过程中，电机由额定电流1.15A上升到6.9A，仍然小于电源开关的最小热保护定值8A，开关不会动作。电机堵转后过载电流使线圈发热严重，直至损坏线圈的匝间绝缘、层间绝缘及对地绝缘。
从原厂家设计图（附图）看，冷却风扇电机的设计功率为5KW，电流为10A左右，设计的开关热过载保护8～12A是合适，但由于实际的供货电机冷却风机为1.1KW，与变频器厂家设计相差甚远，才出现电机烧坏开关仍不跳闸的问题。
三、建议
1、将原电源开关QA5换小至：1～2A的容量的合适范围。由于DCS上没有任何一次风机电机轴承和线圈温度的监视和报警，如果没能及时发现，最终的结果是一次风机电机因过热而烧毁，造成锅炉停运事故。
2、检查所有变频器电机的控制回路，联锁逻辑是否合理。
3、同时应对全厂的转机保护定值做一次全面检查核对，找出存在的隐患（如下表，仅作参考！应该也是台帐的一部分）。
四、结束语
从多年的检修经验看，轴承故障在电机故障率中所占比例最高，温度、振动问题次之。作为检修只要把这一问题很好解决，设备的故障率就会大大降低，所以我们有必要好好研究转机中轴承的正确使用，做好预知保养的计划并保证可靠落实，保证转机长期稳定运行。
参考文献：
[1] 陈华钢.电力设备异常运行及事故处理手册[M].北京：中国水利水电出版社，2009
[2] 陈佳斌.电力生产安全技术及管理[M].北京：中国水利水电出版社，2003
[3] 南海绿电再生能源有限公司 电气系统文件目录， 2012年
[4] 王超，罗虎.电力设备异常运行及事故处理[J].机电信息，2010（24）：64，65