乌沙山电厂4B循环水泵电机推力瓦烧损_湘电集团有限公司_湘潭电机股从限公司

摘要：乌沙山电厂（4*600MW）一期工程峻工投产后，8台循环水泵电机均在运行中均出现过因海水腐蚀导致冷却器、冷油器漏水，造成电机时常停备进行检修，其中还导致2台循环水泵电机推力瓦烧损（最近一次为4B循环水泵电机），严重影响设备安全运行水平，现将原因分析及解决方案介绍如下。
关键词：高压电动机? 推力瓦? 烧损? 冷油器

前言
乌沙山电厂一期工程8台循环水泵电机的铭牌参数如下：型号YKSL 2500-16/2150-1W，额定功率2500KW，定子电压6000V，额定电流307.7A，转速372r/ min，防护等级IP55，功率因数0.83，冷却方式IC81W（2组铜管冷却器，1组浸在润滑油内的冷油器，运行中水压为0.25MPa左右），重量32000Kg，为湖南湘潭电机股份有限公司生产，立式电机露天布置，其中上侧为圆瓦推力滑动轴承结构，有14块堆力瓦、8块导瓦，使用润滑油L-TSA 46进行润滑和冷却，下侧为滚动轴承结构。运行中机组带满负荷时，电机运行电流为220A，推力瓦温度约50℃，但是在电动机运行中两次出现了

图1
轴瓦烧损的严重事件，最近一次4B循环水泵电机发生在08年12月10日，均因海水腐蚀冷油器泄漏，推力瓦巴氏合金表面得不到润滑造成磨损烧坏（见图1）。针对这个原因8台循泵电机冷却水进行淡水改造，目前正在施工中。

乌沙山电厂循环水泵高压电动机冷却系统存在的问题及危害

1、利用机组停机的机会，对8台循环水泵电机冷却器、冷油器进行检查，所有冷却器、冷油器内部均有不同程度的腐蚀，腐蚀严重的打水压0.35MPa不能保持（规定为0.48MPa）。
2、发现因发生过冷油器漏水的4台电机内有不同程序的油污，虽然此类电机上端盖下装有盛油盆和排油管，但冷油器漏水的流量大于排油管最大流量时，会有大量的油进入电机内部，检查中发现定子线圈，铁芯风道处均有油污，在运行中影响着电机的散热效果，增大电机的损耗，若要消除这些油污，必须对电机进行解体，用清洗济冲洗，显然，检修时间长，维护工作量增加。
3、循环水泵高压电动机频繁出现故障，严重影响机组的稳定运行，夏季大负荷时影响汽轮机的真空，进而增加机组的供电煤耗，使机组效率降低。
4、冷却器、冷油器频繁腐蚀泄漏，更换1组就需花费2万元左右，若更换一套推力瓦约为15万元，冷油器泄漏时还要更换约500kg润滑油，即增加了费用支出，又增大了运行人员的工作量，检修人员的维护量。

二、造成4B循环水泵电机推力瓦烧损原因分析
造成乌沙山电厂4B循环水泵高压电动机推力瓦烧损的主要原因归纳起来有以下几个方面：
1、海水腐蚀严重，冷油器寿命缩短
因循环水泵室外露天布置，靠海水冷却润滑油，从实际运行效果来看，一台检修过的冷油器可靠运行时间不到3500小时，也就是说，一台循环水泵电机冷油器一年至少要检修2次或更换一次，在没有合适的防海水腐蚀性好的替代备件更换时，这样的可靠性是无法满足现场需要的。
2、现有的监测手段无法快速发现异常
图2为4B循环水泵电机推力瓦烧损前的电流、推力瓦温度实时监测曲线，从曲线中可以看出，此电机在启动后的推力瓦温度最高为28℃，没有达到正常运行时的温度，说明此时冷油器已渗漏，油室下部积水，只是积水面没到推力瓦面处，不影响推力瓦的润滑，但水的冷却效果好于润滑油，所以此时的推力瓦温度比平时运行时的温度要低，当积水面到推力瓦与推力头镜面结合面时，推力瓦的温度迅速上升，但结合面处仍有润滑油，还能形成油膜供轴瓦润滑，温度未上涨到报警限值（设定为85℃），当积水面逐步上升时，润滑油形成不了油膜，推力头镜面与推力瓦干磨，电机电流迅速上升，从图3可以看出最高达到348A（保护设定为：过流低值设为1.15In，动作时间为300s, 过流高值设为1.5In，动作时间为9s,速断设为4.5 In，动作时间为60ms）,此电流未达到跳闸动作值，此时运行人员发现才及时的停止泵运行。

图2

图3
整个过程中，推力瓦的温度未超标，电动机电流未到跳闸动作值，所以就无法快速发现，才导致了推力瓦烧损的设备异常。
3、滑动轴承冷却方式不可靠
循环水泵电机上测滑动轴承室内润滑油靠装在内部的冷油器冷却，海水过滤的要求不高，若发生泄漏后，大量的杂质进入轴承室内，如不对滑动轴承解体，是无法将这些杂质清理干净的，也就是说，每次只更换冷油器和润滑油，是无法保证轴瓦的使用条件，内部仍有杂质存在，显然这种冷却方式不可靠。

三、循环水泵电机推力瓦烧损的预防措施
1、进行冷却水淡水改造，延长循环水泵电机冷油器、冷却器的使用寿命，新改造系统采用独立的闭式循环冷却：整个系统布置仍保持现双母管制运行，新增加两个85m3蓄水池，并在每个蓄水池上部分别安装两套机械通风冷却塔作为冷却水源冷却，蓄水池补给水采用原设计循泵初次启动用的工业水，同时从淡水补给水管道引一路至蓄水池作为紧急供水；设计安装2组强制冷却泵，每组3台（2用1备）共安装6台；电动滤水器仍使用目前在装滤水器，此方案的难点是机组在运行中给水管道与原管道的对接和切换，但改造后能使机组的安全、稳定、可靠运行，同时降低维护费用。
2、在淡水改造未投入前，隐患的预防显得尤为重要，运行人员要加强监视、巡检，一旦发生推力瓦温度异常（如温度变低或异常升高）时，及时查看电机滑动轴承油室油位，目前每个油位计在电机运行中都做了标记，若有升高现象，立即进行切换停泵进行检修，设备负责人要加强日间巡检，缩短巡检日期，除查看油位计后，要认真听滑动轴承在运行中的声音。
3、增加电机监测点，目前循环水泵电机14块推力瓦只有2个测温点，可再增加2～4个测温点，另外可增加油室高油位报警装备，提高监测实效性。
4、取消油室冷油器，另增加2套润滑油系统（用淡水改造后的淡水冷却），双母管制运行，每一套系统三台供油泵，夏季两用一备，冬季一用两备，此系统要增加相关阀门、管道。可以确保油位不会升高流入电机内部，彻底消除冷油器渗漏对滑动轴承的危害，同时消除了润滑油的浪费现象及电机内部进油的危害。

结束语
综上所述，循环水泵电机用海水冷却效率低，可靠性不高，机组投产快三年中，维护量较大，虽然淡水改造现未完成，相信改造后的效果会非常明显，通过此篇文章，主要想告诉同行们一些个人的意见和见解，特别是在沿海地区用此类设备的用户，在设计时要考虑选择正确的高压电动机的冷却介质，避免大量的资源浪费，提高设备的使用效率。欢迎大家多提宝贵意见，使工作中出现的问题得到更好的解决！

参考文献：

GB1993—80　电机冷却方法

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