超大型給水泵電動機綜合治理研究

馬 波（河北國華定洲發電有限責任公司，河北 定州 073000）

超大型給水泵電動機綜合治理研究

馬 波
（河北國華定洲發電有限責任公司，河北 定州 073000）

本文介紹了超大型給水泵電動機的故障改造及運行維護綜合分析，在提高設備可靠性的基礎上實現了節能的效果，對其他電廠處理類似問題有良好的借鑒意義。

超大型電動機；治理；研究

1　設備簡介

萬千瓦級的電動機在火力發電行業的應用是作為給水泵驅動電機使用的，純電動給水泵的設計是跟隨空冷機組的發展而發展起來的。因此，萬千瓦級的給水泵電動機的廣泛應用是在600MW國產空冷機組大量投產時開始的。

由于此種超大型給水泵電動機廣泛投入使用年限不長，維護運行經驗較少，所以在全國各個發電廠出現了很多給水泵電動機定子繞組燒損的現象。一旦給水泵電動機損壞退出運行，將直接導致機組不能滿負荷出力，且電動機返修時間較長，費用巨大。

2　超大型萬千瓦級電動機在運行維護上存在的問題

給水泵是發電廠重要輔機之一，對電廠安全、穩定和經濟運行起著非常重要的作用。采用大容量的電動給水泵驅動的燃煤機組，通常廠用電率較高。目前隨著機組調峰任務的加重，直接空冷機組的經濟性越來越差，許多電廠在機組低負荷期間都通過減少給水泵運行臺數來達到節能降耗目的，這勢必會大大增加給水泵電機的起停次數。電動機的每次啟停操作均會造成電機定子繞組的一次短路沖擊，會對定子繞組造成熱沖擊和電動力的沖擊。因此，增加給水泵電機的啟停次數，勢必會對給水泵電機的主絕緣造成傷害，并較為明顯的降低給水泵電機的使用壽命。

3　超大型給水泵電動機綜合運維治理方案

本論文重點基于國華電力公司3家共8臺600MW直接空冷機組（共24臺給水泵電動機）的超大型給水泵電動機的故障情況以及后續的相關治理，包括給水泵電動機的檢修、運行、維護等各個方面的綜合治理。通過對給水泵電動機的綜合治理，不僅提高了給水泵電動機運行中的安全可靠性，更能夠實現在機組低負荷期間停運1臺給水泵電動機，達到節能降耗的效果，提高了整個機組的盈利能力。給水泵電動機的綜合治理主要從以下幾個步驟進行：

3.1給水泵電動機故障模式統計及燒損原因分析

通過對全國范圍內給水泵電動機的故障模式進行統計分析，對燒損原因進行深入分析，對不同的制造廠家進行調研考察，分析其不同之處，發現給水泵電動機基本上均是在啟動時燒損的，分析的主要原因為電動機的定子繞組端部綁扎結構不能滿足超大型給水泵電動機在啟動時的熱效應和電動力的要求。針對此種情況進行研究總結，對制造廠或修理廠在定子繞組的端部綁扎方面提出了以下具體要求，

（1）定子繞組嵌線時，線圈與端箍之間，加墊 材料，確保線圈與端箍的可靠接觸。

（2）線圈端部間，墊入間隔墊塊，確保線圈端部之間墊緊、墊實。且所墊材料具備受熱后膨脹的性能，經VPI處理后，可確保整個端部成為一個撐緊的整體。

（3）線圈端部間，墊入間隔墊塊的數量、尺寸、位置，按照端部受力的大小、啟動次數等具體確定。

（4）線圈端部間，墊入的絕緣間隔墊塊，采用有效的方法可靠固定。

（5）線圈嵌線全部完成（并聯環與線圈之間已經連接）后，整體經VPI浸漬處理。

通過以上方案的執行，保證了給水泵電動機定子繞組端部綁扎的可靠性，在本質上提高了超大型電動機的安全性。

3.2對超大型給水泵電動機增加在線絕緣監測裝置，保證電機的安全運行

采用了直流疊加法將外部高壓直流電壓經限流疊加在帶電的交流高電壓上，直流信號實現了顯示與報警功能，并實現數據遠傳功能。增加高壓設備絕緣監測裝置，通過限流電阻和專用磁環在電機電源側接入監測儀，對高壓電機絕緣進行監測，實時測量運行及備用中的電機絕緣電阻，并進行趨勢分析，超過標準值報警，及早發現設備隱患。通過增加在線絕緣裝置可以實現以下功能：

（1）實現大型給水泵電動機絕緣狀態在線監測后，可以隨時了解設備絕緣狀態，實現預防預控目的，避免監測信息誤報漏報現象，減少經濟損失，大大提高可靠性：

（2）可以實時監測電動機系統絕緣狀態。當絕緣低于整定值時，及時報警，報警準確率達到98%以上；

（3）該技術應用在系統中不影響正常發供電，且在線帶電測出的絕緣阻值與停機狀態絕緣測量值完全一致。

3.3機組低負荷期間（需要電動機頻繁啟停），對超大型給水泵電動機提出的相關要求

由于在檢修期間對給水泵電動機重新返回制造廠進行定子繞組重新下線，按照新的標準和工藝進行定子繞組端部的重新綁扎，電動機可靠性有所提高，并同時增加給水泵電動機在線絕緣監測功能，為達到節能環保的目的，在機組低負荷期間停運1臺給水泵電動機，針對此種情況提出以下控制措施：

（1）為保證機組安全穩定運行，如果1臺電泵電機發生故障，要求暫停低負荷期間給水泵電機停運的相關措施，待燒損電機修復完畢，隨時可備用更換時在繼續執行低負荷停運電泵的措施，防止出現無電機備件可用的情況在再次燒損電機，影響機組符合。

（2）保證給水泵電機備件良好可用。間隔半月測量一次電機絕緣電阻，對備件電機外觀各部位進行檢查，確保隨時可用，一旦電機發生故障，要求在30個小時內恢復備用。

（3）要求每臺機組每月進行一次在用電機的定期檢查工作，原則上要求每臺電機啟停次數不超過30次就要定期檢查一次。

4　結論

本論文從超大型給水泵電動機運行維護的角度，對給水泵電動機進行綜合治理研究分析。對設備的設計、制造、運行、維護、檢修等各個層級均制定出相應的策略，在給水泵電動機的全壽命周期內進行干預，提高給水泵電動機的穩定性與可靠性，從而達到機組的效益最大化。

［1］張立功，裴玉龍.大型給水泵電動機端部燒損治理及預控措施探討［J］.華北電力技術，2013（03）:48-52.

［2］王旭紅，羅威.高壓異步電機狀態監測和故障診斷方法研究［J］.電力自動化設備，2001，21（07）:22-26.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.197

馬波（1983-），男，山東德州人，本科，主要從事發電廠電氣設備檢修工作。