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2017年06月19日 08:49:21
废气处理排风机负荷电缆烧毁故障的分析和处理

邹六省
(天津市博业自控技术有限公司,天津300384)

    风机配置变频器在水泥厂十分常见,在安装调试过程中,若人员的责任心不强,或技术水平有限,那么可能会发生风机叶轮装反和变频器参数设置错误的问题。 当两者都存在时,问题解决要麻烦得多。

1 出现的问题
    某5000t/d 生产线于2014年4月点火试运行。其窑尾废气处理排风机电动机型号 Y2-355M2-6,额定功率200kW,电流380A,转速960r/min,使用西门子MM440变频器进行拖动,负荷电缆型号为YJV 3×185mm2+1×95mm2,沿电缆沟和桥架进行敷设,电缆长度70m 左右。调试时,首先按照电动机铭牌在变频器上设置好电动机基本参数,拆开联轴器,空试电动机运转正常;接好联轴器,机旁启停排风机,电动机转向正确;集中试车启停及增减频率,一切正常。

    第二天,设备联动试车,在废气处理排风机启动10min 后,一声巨响,排风机停转。现场发现靠电动机侧有几乎0.5m 长的电缆被烧黑,而且芯间电缆皮已被烧的非常薄且粘连在一起。

2 问题检查和处理
2.1 问题检查和初步分析
    通过在中控室监测到的变频器频率给定和反馈,以及电流反馈历史趋势,发现当频率给定到80%时,电流急剧增大,超出额定电流,达到530A。PLC设计人员首先检查人机界面的程序及数据链接没有问题,然后又到电力室核实变频器基本参数设置无误,而且安装技术人员测量电动机绝缘阻值没有问题。

    于是,我们把问题归集到以下两个方面:①电缆可能存在问题;②设备安装时联轴器没有和电动机以及风机在一条轴心线上。

    检查的结论是设备安装没有问题;且电缆的各芯间阻值为无穷大,电缆也没问题。 因此,又对设备安装单位有人提出的这款亏方电缆(即电缆截面积偏小)的选型是否正确的问题进行了分析:

    1)电缆沿电缆沟和桥架敷设且无酸碱腐蚀环境,所以选择YJV型电缆;而3×185mm2+1×95mm2规格的铜芯电缆在空气中明敷设时的载流量为450A,远远大于电动机额定电流380A,所以电缆选型应该不存在问题。

    2)电缆载流量要满足于电动机额定电流的大小,电缆载流量通过电缆线芯的选材和规格确定。 经核查,该电缆随附的国家质检报告为合格。

    上述两点说明,该型电缆满足要求。

2.2 问题处理
    为了查找问题根源,我们决定接上同样的一根新电缆上电检测。

    开启电动机,同时对中控画面电流和变频器参数电流进行监控并对负载电流进行现场监测。频率逐渐提升至40Hz,这3种方法同时监测到负载电流骤增且超过电动机额定电流,持续监测1min后,已能感受到电缆表面的热度,果断人为停车,并将故障矛头锁定在设备安装方面。

    经设备拆卸,发现风机叶轮在安装时反向,造成电动机运转时,负载巨大,变频器和上位机都没有停车,导致电缆过热烧毁。叶轮正向安装后,带载启动风机并增加频率,一切正常。

    对于电动机过载而变频器不能故障停车的原因,经变频器参数查看,发现是因为技术人员经验不足,不懂得变频器保护功能的重要性,私自将变频器在出厂时电动机的过载因子参数(P640)缺省值为额定电流的110%调节到400%,导致变频器不能停车,重新设置该值为110%,使变频器对电动机过热提供保护。另外,在上位机画面上,对电流监控设置上限报警值。

3 结束语
    该案例在实际使用中虽较为罕见,但发生并非偶然,故障虽然由设备安装造成,但由于电气技术人员经验的缺乏导致电气保护失效,因此,加强技术人员的培训和总结经验尤为重要。

作者:邹六省  出处:四川水泥  
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