李 偉,姚 放,王嘉麒
(中核核電運(yùn)行管理有限公司,浙江 嘉興 314300)
電機(jī)是一種利用電磁感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電氣設(shè)備,在電廠中各種轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的動(dòng)力都由電機(jī)提供。因此,做好電機(jī)日常維護(hù),減少電機(jī)故障不可用時(shí)間,是電廠機(jī)組正常運(yùn)行的重要保障。目前,國(guó)內(nèi)CANDU機(jī)組采用加拿大重水堆二代技術(shù),其電機(jī)類(lèi)設(shè)備產(chǎn)地主要以美國(guó)、日本等國(guó)家為主。單臺(tái)機(jī)組共有高壓電機(jī)約50臺(tái)(6.3kV),低壓電機(jī)約1600臺(tái)(380V或220V,不包括電動(dòng)閥、空調(diào)等組合類(lèi)設(shè)備中的電機(jī))。低壓電機(jī)中風(fēng)機(jī)類(lèi)負(fù)荷電機(jī)約占一半,其余主要為水泵類(lèi)負(fù)荷,也有少量的冷凍機(jī)、壓縮機(jī)類(lèi)負(fù)荷。高壓電機(jī)生產(chǎn)廠家主要有美國(guó)西屋公司、日本日立公司(現(xiàn)為三菱日立公司)、德國(guó)西門(mén)子公司、韓國(guó)現(xiàn)代(HYUNDAI)等,低壓電機(jī)生產(chǎn)廠家主要包括西門(mén) 子、GE、BALDOR ELECTRIC、HYUNDAI、HAYWARD GORDON等,也有少量國(guó)產(chǎn)電機(jī),主要是在機(jī)組運(yùn)行后變更改造時(shí),替換或者增加。
目前,電機(jī)類(lèi)設(shè)備預(yù)防性維修情況主要包括如下內(nèi)容[1]:
1)電機(jī)定期潤(rùn)滑:根據(jù)電機(jī)運(yùn)行情況,對(duì)連續(xù)運(yùn)行的、非雙封閉軸承進(jìn)行定期檢查,如有必要定期添加潤(rùn)滑脂。
2)電機(jī)年度檢查:周期為每年或每個(gè)機(jī)組檢修周期(兩年)一次,主要檢查內(nèi)容為:電機(jī)外觀檢查、電機(jī)盤(pán)動(dòng)檢查、電機(jī)絕緣電阻檢查、電機(jī)直流電阻檢查等項(xiàng)目。
3)電機(jī)解體檢修:周期為每3年一次(主要針對(duì)連續(xù)運(yùn)行電機(jī)),非連續(xù)運(yùn)行電機(jī)根據(jù)運(yùn)行頻率一般5年或5年以上,檢查內(nèi)容包括:電機(jī)解體、各部件清洗及目視檢查、電機(jī)軸承檢查,必要時(shí)進(jìn)行更換、電機(jī)回裝、電機(jī)空載試驗(yàn)等內(nèi)容。
由于所有的工單均采用電子流程(TEAM軟件系統(tǒng))進(jìn)行跟蹤,從工單的提出、校核、評(píng)估、審核等準(zhǔn)備工作,到工作票的簽發(fā)、關(guān)閉、填寫(xiě)工作報(bào)告、關(guān)閉等均有電子記錄,為收集電機(jī)故障數(shù)據(jù)實(shí)施帶來(lái)了便利。通過(guò)查閱TEAM系統(tǒng)中所有電機(jī)故障類(lèi)工單及工作報(bào)告,即可實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)機(jī)組的電機(jī)類(lèi)設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)。
對(duì)2008年以來(lái)電機(jī)故障工單數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),2008年1月1日至2014年兩臺(tái)機(jī)組共有缺陷數(shù)量合計(jì)272個(gè),平均每年39個(gè)。具體情況如圖1所示。
對(duì)故障電機(jī)原因進(jìn)行分類(lèi),具體情況見(jiàn)表1。
對(duì)故障電機(jī)故障處理情況進(jìn)行分類(lèi),具體情況見(jiàn)表2。
重要負(fù)荷是指影響機(jī)組正常運(yùn)行的關(guān)鍵負(fù)荷,因此,必須對(duì)此類(lèi)設(shè)備重點(diǎn)關(guān)注。
1)重要負(fù)荷電機(jī)故障情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3。
2)CCW泵電機(jī)(3043kW)故障處理
圖1 電機(jī)故障工單數(shù)量年度統(tǒng)計(jì)表Fig.1 Annual statistics of work order quantity of motor fault
表1 電機(jī)故障工單分類(lèi)統(tǒng)計(jì)表Table 1 Classification statistics of motor fault work order
表2 常見(jiàn)電機(jī)故障原因及處理方式統(tǒng)計(jì)表Table 2 Statistical table of common motor fault causes and treatment methods
每臺(tái)機(jī)組配置兩臺(tái)CCW泵電機(jī),為凝汽器提供循環(huán)冷卻水,CCW泵電機(jī)故障原因主要為運(yùn)行異音。由于CCW泵處于海水泵房底層,廠房通風(fēng)較差,電機(jī)加油稍多,軸承溫度升高明顯;油脂少了電機(jī)又有異音,問(wèn)題一直困擾檢修人員多年。近兩年對(duì)電機(jī)軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造,有一定效果,但仍不能從根本上解決問(wèn)題。今年對(duì)潤(rùn)滑脂型號(hào)進(jìn)行了更換,目前正在驗(yàn)證中。
表3 重要負(fù)荷電機(jī)故障統(tǒng)計(jì)Table 3 Fault statistics of motor with important load
圖2 CCW泵電機(jī)油脂老化圖Fig.2 Aging diagram of CCW pump motor grease
圖3 RSW泵電機(jī)油脂老化圖Fig.3 Grease aging diagram of RSW pump motor
3)RSW泵電機(jī)(950kW)故障處理
每臺(tái)機(jī)組配置4臺(tái)RSW泵電機(jī),RSW系統(tǒng)是機(jī)組的重要熱阱,除機(jī)組大修期間CCW備用系統(tǒng)投入外,RSW系統(tǒng)需要保持運(yùn)行,為機(jī)組提供循環(huán)冷卻海水。電機(jī)故障原因?yàn)檎駝?dòng)、溫升過(guò)高及軸承異音等。經(jīng)過(guò)對(duì)電機(jī)解體檢查,發(fā)現(xiàn)該電機(jī)油脂老化情況嚴(yán)重。該電機(jī)日常運(yùn)行期間,添加潤(rùn)滑脂周期為2個(gè)月,理論上應(yīng)該不會(huì)出現(xiàn)油脂嚴(yán)重老化情況。經(jīng)相關(guān)人員分析,發(fā)現(xiàn)電機(jī)油室結(jié)構(gòu)較深,新添加的油脂不能將舊油脂擠出油室,導(dǎo)致舊的油脂不斷老化,影響電機(jī)正常運(yùn)行,目前暫時(shí)沒(méi)有更好的辦法處理該問(wèn)題[2]。
4)主給水泵電機(jī)(6030HP)振動(dòng)高處理
圖4 主給水泵電機(jī)轉(zhuǎn)子圖Fig.4 Rotor diagram of main feed water pump motor
1#機(jī)組其中一臺(tái)主給水泵電機(jī)一直存在振動(dòng)較高問(wèn)題,經(jīng)過(guò)機(jī)械、電氣人員多方查找原因,并結(jié)合電機(jī)解體大修檢查結(jié)果,最終確認(rèn)故障原因?yàn)檗D(zhuǎn)子軸伸彎曲,負(fù)荷側(cè)最高點(diǎn)跳動(dòng)值0.08mm,對(duì)轉(zhuǎn)子軸伸進(jìn)行校直后,運(yùn)行數(shù)據(jù)良好。
5)主凝泵電機(jī)(2865HP)推力頭故障處理
該電機(jī)出現(xiàn)兩次推力瓦過(guò)熱情況,經(jīng)電機(jī)檢修廠家根據(jù)故障現(xiàn)象推測(cè),該電機(jī)在制造時(shí),存在推力頭內(nèi)徑加工尺寸超差,采用金屬熱噴涂修復(fù)。由于電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)推力頭長(zhǎng)期受力,造成金屬疲勞損壞。處理方案為:撤去金屬噴涂層,采用氬氣保護(hù)焊對(duì)內(nèi)孔修復(fù)面堆焊,然后重新校正原定基準(zhǔn)面[3]。
6)SDG高溫水預(yù)熱泵電機(jī)(8.4kW)線圈過(guò)熱故障處理
該電機(jī)定子繞組過(guò)熱出現(xiàn)開(kāi)路,后端蓋嚴(yán)重失圓。更換電機(jī)繞組后,采用鑲套后精車(chē)修復(fù)。
根據(jù)前面分析,幾臺(tái)重要設(shè)備電機(jī)需要重點(diǎn)跟蹤,具體包括:
1)CCW泵電機(jī)更換油脂型號(hào)后,進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)跟蹤。更換潤(rùn)滑油脂型號(hào)之后,運(yùn)行狀態(tài)有一定的改進(jìn)。但在極端天氣情況下,電機(jī)溫升與振動(dòng)情況需要進(jìn)一步跟蹤驗(yàn)證。
2)RSW泵電機(jī)目前運(yùn)行狀況不是太好,由于電機(jī)本身結(jié)構(gòu)存在問(wèn)題,后續(xù)如何解決,仍在討論中。
3)兩臺(tái)主凝泵電機(jī)推力瓦過(guò)熱損傷,已確定故障原因。目前,在運(yùn)行的兩臺(tái)電機(jī)運(yùn)行狀況需要進(jìn)一步跟蹤。