機組碳粉除塵裝置故障排除處理

林成傳，陳建春，熊大聯(lián)

（中國水利水電第十六工程局有限公司，福建 福州350000）

1 引言

津巴布韋卡里巴南岸擴機工程，位于贊比亞和津巴布韋兩國交界處—贊比西河上的卡里巴水庫南岸津巴布韋境內(nèi)，該項目為“EPC+融資”項目，資金來源由中國進出口銀行優(yōu)惠貸款90%，津政府自籌10%。在原安裝6×125 MW 混流式機組基礎(chǔ)上，擴機2×150 MW混流式機組，由哈爾濱電機廠制造，發(fā)電機型號：S F 151.7-40/10500，額定容量：178.47 MVA，額 定 功 率：151.7 MW，額 定 轉(zhuǎn) 速：150 r/min； 碳粉吸收裝置型號：ZJ-ACS2/T2100，電動機功率：2.2 kW，風(fēng)量：2 100 m3/h，全壓：2 500 Pa，碳粉吸收裝置設(shè)計開機時投入運行，機組停機3 min 后停止運行，當(dāng)控制系統(tǒng)收到遠方啟動指令，碳粉除塵裝置開始工作，運行24 h 后停機，自動清灰1 min，此后每24 h 輪換一次工作狀態(tài)。當(dāng)收到遠方停機指令，碳粉除塵裝置除塵風(fēng)機停止運行，振打電機自動清灰1 min 后停止運行。

2 故障發(fā)生經(jīng)過說明

2019 年2 號機組2 號除塵裝置多次出現(xiàn)過載保護跳閘現(xiàn)象，其表現(xiàn)是：在正常運行了一段時間（一般有5 h 以上）后，熱過載保護裝置跳閘。在熱過載保護裝置冷卻復(fù)歸后又可以正常運行，但運行一段時間后熱過載保護裝置又會再次跳閘，如此反復(fù)。2019 年4 月22 日2 號除塵裝置再次出現(xiàn)過載保護跳閘現(xiàn)象，但此次熱過載故障不可復(fù)歸，也就是一復(fù)歸、再次工作時接觸器吸合后會立刻再次跳閘。測量電動機電流發(fā)現(xiàn)電流很大且持續(xù)未下降，檢查接觸器的運行狀態(tài)發(fā)現(xiàn)其并沒有完全吸合，使用紅外測溫儀測量接觸器外殼溫度高于60 ℃。由于2 號除塵裝置接觸器安裝位置是夾在中間的，故而其溫度更高。切斷電源，拆除2 號除塵裝置接觸器后發(fā)現(xiàn)：主觸頭已經(jīng)燒損，接觸器線圈溫度高達95 ℃。

3 故障排查及分析

（1）對碳粉除塵裝置布袋過濾器進行清洗。

（2）用絕緣搖表對除塵裝置電機進行絕緣檢查。

（3）重新檢查控制回路。

（4）更換新的除塵裝置接觸器，重新開機，專人監(jiān)視除塵裝置接觸器發(fā)熱狀態(tài)，使用紅外測溫儀測量溫度，記錄溫升情況，發(fā)現(xiàn)運行幾個小時后，溫度又逐步上升。

原因分析：除塵裝置的電氣元件安裝在一個空間尺寸較小的控制箱里，各個元件布置非常緊密，而且該控制箱沒有設(shè)計內(nèi)外通風(fēng)，是完全密封結(jié)構(gòu)。由于碳粉吸收裝置除塵電機用的接觸器線圈為直流供電，長期通電時必然發(fā)熱嚴(yán)重，運行中產(chǎn)生的大量熱量無法排除，以致造成控制箱內(nèi)電氣元件的溫度很高，控制箱內(nèi)接觸器長期運行產(chǎn)生的熱量無法排出，高溫造成線圈的吸合力下降，鐵心的高溫也影響接觸器吸合。再加上控制箱安裝在發(fā)電機鋼風(fēng)罩外壁上，機組運行中鋼風(fēng)罩振動等因素，都會造成高溫狀態(tài)下接觸器鐵心上的一些小附件松動，造成接觸器吸合時卡阻，引起電動機的電流持續(xù)過大，最終使得熱過載保護跳閘。

4 故障處理

4.1 隔離接觸器

使用軌道端子固定塊，將各個接觸器給予分割開來，使其相互之間有散熱通道。

4.2 強迫循環(huán)對流散熱

由于控制箱是封閉的，內(nèi)部電氣元件發(fā)熱都很嚴(yán)重，因此現(xiàn)場將碳粉吸收裝置控制箱開孔并安裝通風(fēng)裝置，保證控制箱內(nèi)產(chǎn)生的熱量能夠及時外散。具體的做法是：在控制箱體頂端面開一方孔，使用不銹鋼小孔網(wǎng)板覆蓋并固定。在箱體面板上開一方孔，安裝1 臺小型風(fēng)扇，風(fēng)扇底層使用不銹鋼小孔網(wǎng)板覆蓋并固定，吹風(fēng)方向為由箱外向里吹風(fēng)，進行強迫循環(huán)風(fēng)冷。

4.3 防振處理

把安裝在鋼風(fēng)罩外壁上的控制箱拆下，移至鋼風(fēng)罩旁便于運行、維護的地方，在安裝控制箱基礎(chǔ)時，基礎(chǔ)底座加裝2 mm 厚橡皮墊，做控制箱防振處理。

通過以上處理后，目前除塵裝置運行正常，再無發(fā)生過載保護跳閘現(xiàn)象，說明處理是成功的。

5 原因分析

5.1 運行維護人員工作責(zé)任心不強

除塵裝置多次出現(xiàn)過載保護跳閘現(xiàn)象時，雖有常規(guī)檢查分析，但根本原因沒找到，就簡單進行熱過載保護復(fù)歸運行，造成故障擴大化，除塵裝置接觸器主觸頭燒損。

5.2 施工不規(guī)范

施工單位沒有按電氣設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范施工，直接把控制箱安裝在有振動的鋼風(fēng)罩上，影響設(shè)備安全運行，縮短元器件使用壽命。

5.3 廠家原因

碳粉吸收裝置除塵電機用的接觸器線圈是直流線圈，制造廠家沒有考慮長期通電柜內(nèi)散熱措施，是造成過載保護跳閘的主要原因。

6 結(jié)論及建議

加強運行維護人員技能培訓(xùn)，提高員工素質(zhì)，掌握足夠的知識和技能，有能力去處置工作中遇到的問題。

加強各電氣設(shè)備日常巡視檢查工作，對設(shè)備設(shè)計和安裝不規(guī)范的地方，利用機組檢修和日常停機維護時間，及時進行技術(shù)改造，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行。

機組碳粉除塵裝置電機用的接觸器線圈為直流線圈，是為了確保控制柜供電可靠，碳粉除塵裝置主要作用是及時吸收碳刷磨損產(chǎn)生的碳粉，避免碳粉在集電環(huán)和集電環(huán)絕緣支架間堆積造成轉(zhuǎn)子接地。碳粉除塵裝置短暫停止工作，不影響機組安全運行，因此建議改成選擇交流控制的接觸器，這種接觸器長期通電運行溫升較低，是最佳的優(yōu)化處理方式，但這勢必要更改原設(shè)計并且更改接線，牽涉較多方面，本次處理故障暫不采用。