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经验与探讨湖南电力第22卷ö2002年第3期

给粉机电机频繁烧损原因及防范

李庆联姜春林湖南石门电厂(湖南常德415300)

摘要分别从机械、运行方式及变频器控制等方面查找给粉机电机频繁烧损的原因,重
点分析了采用VVVF变频器控制的电机在低速运行时的损耗增加和散热困难等情况,希
望寻求一种较好的解决方法。
关键词给粉机电机频繁烧损分析

方式不断从粉仓传至铸铁台板及电机,易产生较高
概述
0的温升。
作为电厂锅炉制粉系统的重要辅机设备,给粉c.给粉层位置相对封闭,空气不流通,散热效
机的作用是调节进入一次风管的煤粉量,以适应锅果不佳。
炉负荷变化的要求。石门电厂一期工程2×300MW1.2运行方式及热控方面
机组按每台炉配A,B,C,D,E5层共20台叶轮在正常运行期间,一般要求将20台给粉机全部
给粉机,选用交流电动机,由ROCKWELLAB公投入,根据负荷高低通过变频器调节给粉机转速以
司生产的1305型VVVF变频器控制启停与转速。保证锅炉稳定运行。
自机组投运以来,给粉机电机已烧损多台,期间曾对锅炉安全监控系统FSSS系统而言也须满足
作过一些改进,如将A,B,C层给粉机电机功率由下列条件才会停给粉机:按给粉机停运按钮;RB自
原1.5kW加大至2.2kW等,却仍未解决问题。以动停给粉机(限于C,D层);MFT动作;一次风机
2号炉为例,2001年7月21日至7月31日期间,给跳闸。
粉机电机烧损就多达5台次。给粉机电机的频繁烧这种运行方式的益处虽然较多(尤其是安全经
损不仅影响到机组的正常运行,同时也大大增加了济性),但是以牺牲给粉机电机的寿命为代价的。在
检修人员的维护工作量,因此进行原因的查找与分要求将给粉机全部投入时,不希望因常见的机械原
析及进一步寻求相关解决办法已成为较迫切的问因和环境因素而频繁跳给粉机,因此也不要求变频
题。器能灵敏正确地反映电机故障而使保护频繁动作,
即相当于失去了对电机的保护而仅用来调速。于是
原因查找与分析
1故障电机在没有保护的情况下继续发热升温直至绝
给粉机电机烧损大多表现为由于电机过热而引缘严重受损而烧毁。
起的定子绝缘受损和风扇叶片烧熔等,而引起电机1.3电机方面
过热并不单纯是过载和堵转等机械方面的原因,往据观察,在1.2所述的运行方式中即使在机组
往是几方面因素综合加时间累积作用的结果。高负荷运行时给粉机电机转速仍保持较低的水平。
1.1机械与环境因素以2号炉2001年7月30日23时运行工况为例,机
a.在煤粉中出现木屑及其他杂物时会使叶轮卡组负荷为289MW,A,B,C层给粉机变频器输出
涩而造成电机堵转。频率和电机转速大多保持在27Hz和500römin的
b.按照典型设计,给粉机电机是通过铸铁台板水平,D,E层则更低。针对这一情况,下面着重对
以悬挂方式固定在给粉机机座上,正常运行时给粉采用变频器控制的电机在低速运行时的损耗和散热
机上方的煤粉仓温度达80～110℃,热量通过传导情况予以分析。

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2002No.3HUNANELECTRICPOWERVol.22

1.3.1电机损耗点,则变频调速后的同步转速为:
′
根据电机学原理,交流异步电动机等效电路n1=nc+$nc

(单相)如图1所示,感应电动机在投入后要吸收电式中nc为调速后的电机转速,nc<nB。
′
功率,经过内部电磁转化,变成在转轴上的机械功而Sc=$ncön1

率输出。在电磁转化过程中将产生损耗,包括定子因为是平行特性,有$nB=$nc

铜耗、转子铜耗、铁耗、机械损耗和杂散损耗。于是有:Sc>SB

转速越低,Sc相对于SB增大越多。

另外,对于恒转矩负载,有TB=Tc=Tz,由

于T=CM15mI′2cosU2(其中CM1为电机转矩常数),
-1
磁通5m保持不变,cosU2=tanx2ö(r2öS),随S

的增大而增大,即cosU2变小,I′2要增大,于是I1要
增大。
因此,交流异步电动机采用变频器控制,在转

速较低时由于S和I1的增大,定子铜耗和转子铜耗
交流异步电动机在额定状态下运行时各项损耗
都要增大,尤其是转子铜耗将会成倍增加。
计算公式如下:
2以给粉机电机(功率1.5kW,额定电流4A,转
定子铜耗PCu=m1I1r1
1速级绝缘防护等级)为例额
2940römin,B,IP44,
定子铁耗PFe=m1Imrm
1定运行时
′2′:
转子铜耗PCu2=m1I2r1=SPem
$nB=1000-940=60römin
式中Pem为电磁功率;m1为定子相数;r1为定子
B
′S=60ö1000=0.06
相电阻;r1为定转子回路电阻;S为转差率;I1为定
当变频器输出频率为电机转速为
′27Hz,
子电流;Im为励磁电流;I2为转子电流。
500r