王勝坤

摘 要：按照防城港3、4核電項目K3類10kV電機要求進行的電機鑒定成果，進行漳州1、2核電項目覆蓋性分析，結(jié)果滿足要求，不需單獨鑒定。

關(guān)鍵詞：電機鑒定；K3類10kV電機；覆蓋性分析

中圖分類號：TM306 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）07-0164-02

Abstract： According to the results of motor identification for K3 type 10kV motor of Fangchenggang No.3 and No.4 nuclear power projects， the coverage analysis of Zhangzhou No.1 and No.2 nuclear power projects is carried out. The results meet the requirements and do not need to be identified separately.

Keyword： motor identification； K3 type 10kV motor； coverage analysis

1 概述

電機廠按照防城港3、4核電項目10kV電機特點及鑒定要求編制《安全級K3類10kV級電動機樣機鑒定大綱》并完成鑒定試驗。漳州1、2核電項目電機采購要求有單獨企標(biāo)，且10kV電機種類與防城港3、4項目不同，電機廠已完成樣機鑒定可否覆蓋漳州項目要求需進行分析。

2 鑒定大綱審查

《安全級K3類10kV級電動機樣機鑒定大綱》將引用標(biāo)準(zhǔn)分為三部分：鑒定標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計制造標(biāo)準(zhǔn)、試驗標(biāo)準(zhǔn)。鑒定標(biāo)準(zhǔn)引用齊全，包括GB/T 12727-2002、GB/T 13625-1992、NB/T 20211-2013、NB/T 20040等標(biāo)準(zhǔn)，滿足三代核電站K3類10kV級電動機鑒定要求；設(shè)計制造標(biāo)準(zhǔn)與試驗標(biāo)準(zhǔn)可覆蓋漳州1、2核電項目《10kV感應(yīng)式電動機通用技術(shù)規(guī)格書》企標(biāo)要求。

3 樣機選型分析

3.1 漳州1、2核電項目鑒定樣機選型原則

鑒定樣機的選型原則依據(jù)核電鑒定程序規(guī)定要求：基準(zhǔn)試驗→加速熱老化試驗→濕熱老化試驗→輻照老化試驗→長期運行試驗→振動老化試驗→抗地震試驗→抗地震后功能試驗，以上試驗是對電機的機械性能和電氣性能檢驗加速熱老化試驗。根據(jù)濕熱老化試驗、長期運行試驗、振動老化試驗對電機運行壽命有關(guān)老化因子試驗，抗地震試驗主要考核電機的剛度、強度等機械性能和電氣連續(xù)性性能，鑒于以上因素樣機的選型原則如下。

（1）代表樣機與其他規(guī)格絕緣體系相同，具有絕緣系統(tǒng)覆蓋性。

（2）代表樣機轉(zhuǎn)速高，耐受長期運行的穩(wěn)定性、振動老化因子弱，具有轉(zhuǎn)速覆蓋性。

（3）代表樣機結(jié)構(gòu)體積大，機械穩(wěn)定性和電氣連續(xù)性相對比較弱，具有結(jié)構(gòu)覆蓋性。

（4）代表樣機結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，水冷電機冷卻器包括管程和殼程，空空冷電機殼體與冷卻器管直接連接，只有殼程?？账鋮s器比空空冷卻器結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，對冷卻器承壓、抗震能力要求更高。

（5）代表樣機機械結(jié)構(gòu)相似，制造工藝、試驗方法相同。

（6）代表樣機能覆蓋不同的運行條件。

（7）代表樣機與其他規(guī)格采用標(biāo)準(zhǔn)一致。

3.2 漳州1、2核電項目鑒定樣機選型說明

漳州1、2核電項目K3類10kV級電動機選型因子分析見表1。

防城港3、4核電項目根據(jù)電站10kV電機種類及特點，選用YHDKS400-2（中心高400mm、2級、560kW）和YHDKS450-4（中心高450mm、4級、710kW）兩個規(guī)格電動機作為鑒定樣機。漳州1、2核電項目按以上兩臺電機進行后續(xù)選型分析及樣機覆蓋性分析，其中鑒定樣機YHDKS450-4（710kW）同漳州1、2核電項目設(shè)備冷卻水泵電機一致。

3.3 漳州1、2核電項目鑒定樣機選型分析

（1）絕緣結(jié)構(gòu)分析：漳州1、2核電項目8個規(guī)格電動機絕緣體系均為155（F級），同鑒定樣機具有相同絕緣體系。關(guān)鍵材料選型、絕緣制造工藝保持一致，保證了絕緣結(jié)構(gòu)的一致性、穩(wěn)定性。

（2）鑒定樣機YHDKS400-2（560kW）同步轉(zhuǎn)速3000r/min，相較于漳州1、2核電項目8個規(guī)格電動機中轉(zhuǎn)速最高。高速電機與低速電機比較，振動的控制難度大，從故障的統(tǒng)計來看，高速電機的故障率相對比較高。

（3）鑒定樣機中心高450mm、4極、710kW結(jié)構(gòu)體積比較大，根據(jù)抗地震試驗的考核機械性能和電氣連續(xù)性性能，從結(jié)構(gòu)體積中心高450mm、4極、710kW和中心高630mm、6極、560kW（空冷）近似，在8個規(guī)格電動機中比較大的。從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面體積大的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、電氣連續(xù)性相對比較差，從鑒定試驗環(huán)境考核嚴(yán)酷度及加工制造難度：中心高450mm、4極、710kW（水冷）比中心高630mm、6極、560kW（空冷）電機更嚴(yán)酷。水冷電機運行時一旦空水冷卻器漏水電機很快就燒毀，空冷電機不會造成燒毀的。因此中心高450mm、4極、710kW（水冷）能夠包絡(luò)中心高630mm、6極、560kW（空冷）電機。因此鑒定樣機可以覆蓋包括中心高630mm、6極、560kW（空冷）重要廠用水泵用電機在內(nèi)的所有樣機。

（4）2個鑒定樣機與漳州1、2核電項目8個規(guī)格電動機采用相同的結(jié)構(gòu)設(shè)計、分析計算方法，包括地震載荷下電機轉(zhuǎn)子撓度、最小氣隙計算、臨界轉(zhuǎn)速、軸承壽命計算等，并對整機進行抗震分析。

（5）2個鑒定樣機與漳州1、2核電項目8個規(guī)格電動機負載均為水泵，負載工況相似。電氣設(shè)計立足于滿足安全級電動機技術(shù)規(guī)格書關(guān)于電氣性能的要求，優(yōu)化電磁性能，提高電磁轉(zhuǎn)矩、耐沖擊性，降低啟動電流、運行溫升。采用相同的電磁設(shè)計、電氣參數(shù)控制方法，相同的硅鋼片、電磁線、轉(zhuǎn)子導(dǎo)條、端環(huán)材料選用方法。相同的電氣設(shè)計保證8個規(guī)格電動機除了外形安裝、外部輔助設(shè)備有區(qū)別外，對于安全級使用環(huán)境具有一致性。endprint

（6）鑒定樣機執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)與漳州1、2核電項目8個規(guī)格電機相同。

4 樣機覆蓋性分析

（1）根據(jù)3.3章節(jié)分析，防城港3、4選用的鑒定樣機YHDKS400-2（560kW）和YHDKS450-4（710kW）具有覆蓋性。

（2）漳州1、2核電項目《10kV感應(yīng)式電動機通用技術(shù)規(guī)格書》與防城港3、4核電項目核島10kV感應(yīng)電動機技術(shù)規(guī)格書》對安全級K3類10kV級電機基本性能要求相似，因此鑒定樣機按照《安全級K3類10kV級電動機樣機鑒定大綱》進行的第一階段基準(zhǔn)試驗和第二階段極限工況試驗具有覆蓋性。

（3）根據(jù)《安全級K3類10kV級電動機樣機鑒定大綱》中第三階段設(shè)備性能隨時間變化試驗：定子加速熱老化試驗、定子濕熱老化試驗、定子輻照老化試驗均是考核絕緣結(jié)構(gòu)（或部分非金屬材料）。由于安全級K3類10kV級電動機所采用的絕緣材料和非金屬材料是相同的，因此鑒定樣機具有覆蓋性。

（4）根據(jù)《安全級K3類10kV級電動機樣機鑒定大綱》中第三階段設(shè)備性能隨時間變化試驗：長期運行試驗、振動老化試驗是考核電機機械結(jié)構(gòu)強度。從兩種結(jié)構(gòu)激勵相應(yīng)程度來說，臥式電機整機固有頻率高于立式電機，特別是在振動老化試驗中臥式結(jié)構(gòu)比立式振動幅值更大，振動激勵更強。因此從結(jié)構(gòu)方面采用臥式電機進行振動老化具有覆蓋性。

（5）由于電機的固有頻率均高于地震頻率33Hz，通過抗震分析說明鑒定樣機滿足抗震要求，同時鑒定樣機在抗震試驗過程中及試驗后性能指標(biāo)沒有任何變化，驗證了抗震分析的正確性。在漳州1、2核電項目中每個規(guī)格的K3類電機均會進行抗震分析。由于電動機設(shè)計的固有特性考慮了電磁應(yīng)力、啟動扭矩應(yīng)力與負荷變化應(yīng)力，電動機的內(nèi)應(yīng)力在正常運行時比地震應(yīng)力大得多，因此電動機每次啟動和加載過程中所承受的內(nèi)應(yīng)力遠大于地震期間所承受的應(yīng)力。若適當(dāng)?shù)厥褂煤桶惭b，這些特性使電動機對地震事件是固有穩(wěn)定的。

5 結(jié)束語

已通過鑒定的安全級K3類10kV級電動機樣機，覆蓋漳州1、2核電項目10kV電動機鑒定要求，不需單獨進行鑒定；漳州1、2核電項目每個規(guī)格的K3類電機應(yīng)根據(jù)自身所在廠房所對應(yīng)的樓層反應(yīng)譜進行抗震分析，以滿足不同電廠抗震要求。

參考文獻：

[1]李金玉.安全級K3類10kV級電動機樣機鑒定大綱[Z].2017.

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[3]CP04T5016.10kV感應(yīng)式電動機通用技術(shù)規(guī)格書[S].北京：中國核電工程有限公司，2016.endprint