同步电动机的电气系统调试

【摘 要】山东富伦钢铁有限公司1#320m3烧结机工程中的2台主抽风机采用同步电动机拖动.本文通过分析同步电动机工作原理、结构、启动方式,结合施工的同步电动机的电气系统调试,对存在的故障做出相应的解决办法.

【关 键 词】同步电动机；调试；故障；解决办法

0前言

山东富伦钢铁有限公司1#320m2烧结机工程中,有2台主抽风机,其动力采用5600kW同步电动机拖动.同步电动机电气系统调试,往往存在调试周期长、电动机启动困难、综合和保护装置跳闸、运行电流过大等问题,现对施工的同步电动机系统存在的问题进行研究讨论.

1同步电动机的起动

同步电动机的起动方法不外乎同步启动方式与异步启动方式.一般地,同步电动机几乎全部都用异步起动方式.异步起动又分为全压起动和降压起动两种方法.考虑到全压起动对电网冲击很大并对电机及拖动的机械冲击均很大,因此常采用降压起动方式.现以山东富伦钢铁有限公司的2台主抽风机（型号：TD5600-6/1730额定功率5600kW极数6相数3电压10000V电流370A接法Y功率因数0.9励磁电压98V励磁电流290A频率50Hz空载励磁电流150A空载励磁电压39V满载励磁电流290A满载效率97.28%,堵转电流1981A额定转矩53480N.m失步转矩94934N.m）为例,对同步电动机进行研究学习.该电机采用水阻降压启动.

2同步电动机的电气调试

2.1应根据GB50150-2006规定的试验项目对同步电动机进行检测并与出场试验报告比对,保证电机合格.

试验项目包括：绕组对机壳绝缘电阻测定及交流耐压试验、绕组直流电阻测定.

2.2做好风机运行柜、星点短接柜、水阻分隔柜的电气试验

试验项目包括：高压断路器绝缘电阻、直流电阻、耐压及机械开关特性；电流互感器绝缘电阻、变比试验；综保试验（过负荷、过流、速断、差动试验）

2.3配合液阻柜厂家添加纯净水和降阻粉,达到适当的阻值.

2.4检查电缆绝缘合格

严格按照施工规范制作好高压电缆头,先用2500V摇表测电缆绝缘性,再做电缆高压耐压试验.

2.5检查二次回路接线正确,调试控制回路

将运行柜、星点短接柜、水阻分隔柜断路器摇到试验位置,将控制回路送电,将机旁操作箱操作开关分别打到机旁、远程上,检测二次回路及电气联锁、工艺联锁.

2.6励磁装置调试

投励磁分计时投励和测滑差投励两种方式,计时投励时间设为8s（一般由厂家确定）,滑差在出厂时已整定为5%,其工作原理：电机降压启动信号传到励磁装置,以滑差投励为主（计时投励主要是用在转速提升很快,检测不到频率变化）,电机达到亚同步转速（95%额定转速）,由转子产生的磁场,形成交变电势,通过测频率投励磁.下面是励磁装置开机程序.

（1）检查线头有无松动；检查转子有无短路；上电后,检查相序是否正确.

（2）查看和确认控制器运行参数；将转换开关打至“调试”位置,观察有无异常,电流、电压等相关数据是否与控制器显示一致.

（3）开机前都要做灭磁试验：按下灭磁按钮,励磁电压回零,松开后正常.

2.7检查电机控制、励磁、保护、监视装置处于准备好状态

（1）将励磁装置的“更换/运行”转换开关打至运行位,“调试0运行”开关打至运行位,准备联动、空投试验.

（2）连动,空投实验：将高压断路器摇到试验位,看装置是否能投励,做快熔、失压和失步试验,观察断路器是否都能跳闸.

（3）带降压启动的装置要做一下联动试验,观察整个过程是否按程序进行.

（4）“调试0运行”开关打至运行位,准备开机.

2.7联系工艺,确定工艺联锁（如定、转子温度、润滑油油温等）正常.

2.8机旁操作箱现场操作点动电机,确认转向正确,待停稳后启动电机注意记录观察电机电流等参数.

2.9电机空运转5小时（具体时间由工艺决定）,检测电流、振动、温度等是否正常,然后机旁操作停机.

3存在的故障及原因

3.1起动时,电源电压太低,使电动机无法转动

原因：在工厂生产高峰期,电源电压远远达不到额定电压,而电动机的起动转矩是随电压降低的平方成正比例下降,降低后的起动转矩小于负载阻力矩,电动机将无法运转.解决办法：由甲方协调厂内生产,在电压接近额定电压后起动电机.

3.2励磁故障

在同步电机起动并投励、投全压之后大约2至3秒时间,综保装置发出跳闸信号,励磁系统报“失步跳闸”故障.经分析,其故障原因应是在电机从亚同步转速拉到同步转速的过程中,系统发生同步振荡.排除故障的办法：将励磁失步从“跳闸”修改为“整步”；二是将同步振荡次数增加.

3.3综保“速断报警”

系统起动后速断跳闸,综保装置发出“速断报警”信号.发生该故障的原因要从两个方面来分析判断：①运行柜速断设定值过小（一般设定为额定电流的3～5倍）；②液阻柜的阻值设定不正确.解决办法：①调大瞬间跳闸设定值；②联系液阻柜厂家重新测量其电阻,并重新配置电阻.

3.4起动时间过长、长时间不投全压、投励,起动失败

如果长时间不投全压、投励磁,则系统故障跳闸.产生此现象的原因是水电阻阻值匹配过大,导致电机起动时电磁转矩小,甚至小于负载转矩,产生不了加速转矩,电机长时间不能加速到亚同步转速,因而不能投全压、投励.解决办法：联系液阻柜厂家重新配水电阻,适当减小其阻值.

4结束语

通过对山东富伦钢铁有限公司2台主抽风机现场调试过程的总结,对同步电动机电气系统调试有了一定的了解,为以后更好、更快的施工同类电机打下了一定的基础.

【参考文献】

[1]刘介才.工厂供电[M].3版.北京：机械工业出版社,1998.

[2]电力系统继电保护原理[M].北京：电力工业出版社,1989.

[3]宵登明.电气工程概论[M].上海：中国电力出版社,2004.

[责任编辑：庞修平]