電機軸電流可能誤報軸承溫度Motor Shaft Current may Misreport the Bearing Temperature

郭立新，周富豪

電機軸電流可能誤報軸承溫度
Motor Shaft Current may Misreport the Bearing Temperature

郭立新，周富豪

眾所周知，有很多原因都有可能造成運轉中的電動機轉軸產生軸電壓，如電動機磁不平衡、靜電感應等。如果處理不當，可能會使電機轉軸與軸承間有軸電流通過，從而對電機軸承造成破壞，致使軸承的使用壽命受到影響。尤其是現在的5 000t/d熟料生產線，很多大風機的高壓電機采用了變頻調速，逆變供電的電源含有較高次的諧波分量，更易產生軸電壓。隨著水泥生產企業近年來對高壓電機軸電流問題的重視，通過采取在軸伸端裝設轉軸接地碳刷、加強非軸伸端軸承座與支架的絕緣等有效措施，很大程度上解決了軸電流危害的問題。

但我公司在今年3月份的設備大修后，卻發生了一起因電機軸電流而誤報電機軸承溫度，造成設備跳閘的事故。

2014年3月，我公司組織了8d的窯系統大修，在檢修期間，對窯尾排風機電機（YPTQ710-81 400kW）進行例行維護，將電機送到專業電機維修公司，對定子線圈絕緣、部分槽契進行了處理。檢修前就已發現該電機后軸瓦有損傷、軸頸有磨損現象，這次抽出軸瓦后發現，軸瓦表面有電擊產生的黑點、小凹坑，懷疑有軸電流從電機轉軸和后軸承合金瓦面的接觸點通過。由于合金瓦面的接觸點不夠多，所以接觸點的電流密度大，輕則電擊產生黑點，重則在瞬間產生高溫，使接觸點的軸瓦合金燒熔、剝落，在軸頸碾壓力的作用下，進一步損傷合金瓦面，在合金瓦表面上出現小凹坑，同時也對軸頸產生磨損。因此在本次維修中更換了電機前后軸瓦，修復了軸頸，更換了后軸承合金瓦背面和軸瓦座間的絕緣墊板，以切斷后軸瓦軸電流的回路。

2014年3月16日，電機回廠安裝、找正完畢后，立即安排試機，首先是電機空轉。由于不帶負荷，將高壓變頻的輸出頻率控制在25Hz，在1h的測試期間，前后軸瓦溫度僅35℃左右，各方向振動值均在0.7mm/s以下，電機空試運轉正常。隨后窯點火，啟動窯尾排風機；在窯升溫到投料前的20多小時內，電機瓦溫、振動正常。

3月17日白班9：30左右，準備拉風投料時，中控室操作員發現尾排風機電機后瓦溫度連續快速上升，及時停尾排風機，并通知機電車間檢查處理，現場檢查發現前后軸瓦并無發熱現象，稀油站運轉正常，稀油站的油也沒有雜質和金屬粉末。后來抽出后軸承測溫熱電阻，發現套管表面有變色及小黑點，當時判斷為熱電阻質量問題，更換熱電阻后重新開機。

投料半小時后，中控室顯示后軸瓦溫度再次迅速升高，造成尾排風機電機跳閘。現場檢查電機后軸瓦仍不發熱，打開后軸瓦上蓋檢查，未發現蹭瓦端和軸瓦面損傷問題，但發現新換裝的熱電阻套管又有明顯的電流燒灼現象。由此我們判斷，是因為插入到測溫孔內的測溫熱電阻鋼制套管外表面未作絕緣處理，而這次維修電機時，新更換的電機后軸瓦體的測溫孔位置有細小變化，熱電阻鋼制套管端部與下瓦體接觸或鋼制套管外表與下瓦體溫孔內壁接觸，熱電阻鋼制套管后又與后瓦座通過穿孔的固定螺帽連，造成下瓦體通過熱電阻鋼制套管和瓦座及整個電機外殼聯通，使上下瓦背原有的絕緣墊失去作用，形成后軸瓦實際接地。電機軸電流流過測溫熱電阻鋼制套管對后軸瓦座拉弧，造成熱電阻套管燒熱，從而造成熱電阻檢測溫度高而軸瓦并未發熱的現象。

由于時間緊，我們將整個熱電阻鋼制套管（含端部）用熱縮絕緣管套住并加熱，收緊后再次裝入，開尾排風機。開機后全部恢復正常，連續運轉。

事后我公司對本次尾排風機電機事故進行了認真分析。

（1）本次事故表象原因為測溫熱電阻鋼制套管外表未作絕緣處理，造成軸瓦通過熱電阻鋼制套管和瓦座及整個電機外殼聯通，電機軸電壓使測溫熱電阻鋼制套管對地拉弧，導致熱電阻套管燒熱，溫度升高。

（2）更深層次的原因還是我們對電機，尤其是變頻調速的高壓電機軸電流的機理和危害性認識不足。該電機外殼對地接觸不良，接地不好，雖然電機前軸瓦端蓋已有一個對前軸伸的接地碳刷，但電機殼體接地不夠好。

（3）從窯尾排風機運行情況看，變頻器輸出頻率越高，電機的電流越大，電機軸電壓產生的感應電流越高。

我公司采取的措施：

（1）對窯尾排風機電機做可靠接地，從電力室接地網直接引50mm2接地線接到電機本體，電機本體各組裝件用10mm2地線進行連接。

（2）檢查所有高壓電機前軸伸的放電電碳刷，并重新進行處理，使放電性能良好，待停機時再加裝一個前軸伸的放電碳刷。

（3）對其他高壓電機、尤其是變頻電機做好可靠接地，對測溫熱電阻鋼制套管外表均作絕緣處理。

TM 307.1文獻標識碼：A

1001-6171（2015）05-0078-01

通訊地址：中材羅定水泥有限公司，廣東羅定527219；2014-12-29；編輯：趙蓮