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6月22日21點,一小化工廠朋友來電求助,其單位白天運行中燒毀90kw引風機電機一臺,連同變頻器一起燒毀,無備用電機更換75kw電機后,找來電柜制造廠家用軟啟動裝置運行,在啟動過程20秒左右電機冒煙,現(xiàn)場電柜空開跳閘,配電室出線空開跳閘,到此化工廠領(lǐng)導(dǎo)不再信任電柜制造廠家,來電求助,22點趕至現(xiàn)場,由于當時不清楚現(xiàn)場具體情況,路上分析最快恢復(fù)生產(chǎn)的應(yīng)急方法,在想能否直接啟動?變壓器容量多少?開關(guān)容量多少?現(xiàn)場有沒有直接啟動接觸器?如果容量不夠,能否點動多次逐步啟動運轉(zhuǎn)應(yīng)急生產(chǎn)?
至現(xiàn)場后了解到連接圖如下:

1、引風機一直用變頻器運行,頻率在48Hz左右,電流130A左右,軟啟動一般作為備用。 2、上午工況一樣,突然變頻器異響跳閘,電柜廠家檢查電機燒毀,變頻器IGBT輸出全短路。 3、下午找75kw電機更換后,改軟啟模式,進口風門全關(guān)啟動電機,三相電流滿表(250A)。 4、電機啟動后轉(zhuǎn)動但加速不快,20秒左右電機冒煙,空開跳閘。 5、晚上買到二手90kw電機,電柜廠家停電靜態(tài)檢查軟啟動,暫無異常。
1、檢查新裝電機相間、對地絕緣,相間通斷,進出電纜絕緣,一切正常
2、檢查軟啟動無異常后,上電空試,再帶一3kw小電機,正常運轉(zhuǎn)但很快報輸出缺相,因電機功率太小,此乃正常,初步判斷軟啟動正常可帶90kw電機試機。 3、要求斷開聯(lián)軸器空試電機(之前燒毀75kw電機時廠家沒有這樣試驗)。 4、電機空載啟動正常,轉(zhuǎn)向正常,啟動完2秒鐘后電機自由停機,但軟啟動屏幕顯示運行中,電流為0,懷疑軟啟動內(nèi)部旁路接觸器故障不能吸合,或根本就沒有內(nèi)置旁路接觸器。
5、因生產(chǎn)急用,把變頻器隔離接觸器KM1直接連接QF1,用軟啟動把電機帶起來后手動轉(zhuǎn)換停止軟啟動,并馬上啟動KM1。(曾考慮用軟啟動運行輸出繼電器控制KM1,但改動大)
6、QF1至KM1短接線連好關(guān)閉風門,啟動軟啟動,因空載約6秒啟動完畢,馬上停軟起轉(zhuǎn)換KM1電流短時滿表后恢復(fù)正常,操作工反映電機振動一下后方向反轉(zhuǎn),馬上停機檢查。 7、詳細檢查主回路相別,發(fā)現(xiàn)電柜廠家安裝低級錯誤,兩個接觸器電機側(cè)連接母排居然是正反轉(zhuǎn)方式聯(lián)接,責令廠家改正。
8、再次空載啟動軟起并手動轉(zhuǎn)至KM1,運行正常。 9、接好聯(lián)軸器啟動軟起,觀察軟起屏幕顯示三相電流700A并緩慢下降,電機啟動10多秒加速比較緩慢,手動停機。
10、查看軟啟動參數(shù),模式為電壓斜坡方式,啟動電壓為默認50%,啟動時間為40秒,把啟動電壓改為70%,啟動時間改為30秒11、再次啟動,電機加速明顯,約16秒啟動完畢電流降為80A左右,逐步開閥門加負荷電流控制在150A。
12、至此凌晨1點設(shè)備應(yīng)急運行改造完成,因無過載保護,要求操作工嚴格控制運行電流不超過160A,但還有許多疑惑。
1、90kw電機燒毀后拆開發(fā)現(xiàn)軸承損壞轉(zhuǎn)子掃膛,電機掃膛變頻器能否保護?電機定子線圈瞬間擊穿短路變頻器能否反應(yīng)并保護 2、75kw電機燒毀后拆開發(fā)現(xiàn)繞組局部擊穿,據(jù)了解當時檢查對地絕緣正常,但相間絕緣沒檢查,是2月前正常運行拆下來備用的 3、引風機關(guān)閉閥門反轉(zhuǎn)啟動會不會引起電機燒毀?其反轉(zhuǎn)啟動負荷與正轉(zhuǎn)啟動負荷有沒有區(qū)別,(離心風機) 4、90kw引風機直接啟動時間?啟動電流?250A(內(nèi)部固定10倍瞬動)空開能否躲過? 5、變壓器應(yīng)該是足夠直接啟動的。 6、當時安裝是如何試機的,難道變頻器與軟啟動方向相反沒看出來? 7、可能是:軟啟動方向正確,變頻器因內(nèi)部逆變后方向也對?或者變頻器方向錯誤但用設(shè)置參數(shù)把方向改過來了?
據(jù)了解,當時上變頻器就是為了啟動用,主要目的不是調(diào)速,但有時也會調(diào)速到35Hz左右運行。 75kw電機燒毀后問遍在場人員都不清楚當時的方向是否正確,因為更換電機后的方向正、反轉(zhuǎn)都有可能,75kw電機啟動反轉(zhuǎn)只是猜測。
細想起來90kw電機軟啟動完成2秒左右是聽到內(nèi)部輕微響了一下,估計是內(nèi)部旁路接觸器動作聲音,但既然已響吸合為何無電流,難道其內(nèi)部接觸器還帶有熔斷器?或者根本就沒合上?
小單位好多常識和檢查都不太理想的,無非都是想節(jié)約用人成本,但本次事故他們損失較大,停產(chǎn)1天,燒毀4臺設(shè)備。
1.電機掃膛變頻器能否保護?
這個需要定量分析了,要看電機掃膛的嚴重程度。 首先,變頻器或者熱繼都是按照電機的電流數(shù)來進行保護的。 其次,一般情況下,風機選型都偏大,變頻器一般是和電機同功率。比如說90KW引風機,正常運行電流可能只要130A即可滿足工況要求。如果這時發(fā)生掃膛故障,比如說電流增加到170A,變頻器會認為電機工作在滿負荷狀態(tài)。 而此時電動機的效率急劇下降,所增加的功率全部用于內(nèi)部機械摩擦,導(dǎo)致電機過熱燒壞。而變頻器或者熱繼都不會保護的。
90KW離心風機,葉輪都是獨立的軸承箱支承,電機通過聯(lián)軸器和風機相連,如果電機軸伸端軸承損壞,電機轉(zhuǎn)子可能被聯(lián)軸器支承,或者電機軸承并未完全失去支承作用等等原因,就可能出現(xiàn)這種情況。
如果電機本身就工作在滿負荷條件,或者掃膛比較嚴重,電機電流必然超過額定值,變頻器會報過載故障。
如果電機掃膛非常嚴重,電機電流劇烈增加,變頻器會報過流故障。
如果電機和風機用皮帶轉(zhuǎn)動,因為有皮帶預(yù)拉力,如果發(fā)生軸承損壞,電機轉(zhuǎn)子被皮帶拉緊到定子上,阻力劇增,變頻發(fā)生就報過流故障。
電機定子繞組突然擊穿,變頻器會保護的。
你的現(xiàn)場,電動機和變頻器同時燒壞,一旦發(fā)生短路,短路電流很大,變頻器能否及時保護就很難說了。
3.引風機關(guān)閉閥門反轉(zhuǎn)啟動會不會引起電機燒毀?其反轉(zhuǎn)啟動負荷與正轉(zhuǎn)啟動負荷有沒有區(qū)別?
離心風機關(guān)閉閥門反轉(zhuǎn)啟動和正轉(zhuǎn)啟動負荷相同,正常條件下不會造成電機燒壞。
關(guān)閉閥門后,離心風機不進風,啟動時葉輪所受轉(zhuǎn)動阻力小,電動機主要是克服葉輪的慣性。所以,反向啟動和正向啟動,負荷相同。
值得注意的是:第一,離心風機進風越多,負荷越重,關(guān)了進風口,負荷很輕。
第二,離心風機反轉(zhuǎn)時,進風口仍然吸風,出風口仍然出風,只是風壓風量效率都低,
以上兩點和人的直覺相反。
4. 90kw引風機直接啟動時間?啟動電流?250A(內(nèi)部固定10倍瞬動)空開能否躲過?
這個要看你風機葉輪的慣性大小了。滿壓直接啟動時,電機堵轉(zhuǎn),電流1000A左右吧。90KW電機的額定轉(zhuǎn)差率比較小,電動機是一直加速到快要接近同步轉(zhuǎn)速時,電流才降下來。
250A空開能否躲過,那就看啟動電流的持續(xù)時間和 空開的動作曲線了。
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