Chẩn đoán mất cân bằng pha máy phát điện, tiết kiệm cho công ty 1M

Sự miêu tả

Địa điểm: Nhà máy điện hạt nhân Vermont Yankee

Thiết bị nhà máy: 50 HP, 3600 RPM, 480 Volt, Chống nhỏ giọt mở, Động cơ bơm làm mát

Hệ thống được thực hiện: Làm mát vòng bi máy phát điện 500 MW

Chi phí thất bại: 1.000.000 USD

Tiết kiệm:> 1.000.000 USD

Một động cơ điện kết nối tam giác 50 mã lực, 3600 vòng/phút đã được lắp đặt và kiểm tra vòng quay trên máy bơm làm mát ổ trục máy phát điện Vermont Yankee. Đó là một trong hai động cơ và sẽ chỉ được đưa vào hoạt động nếu động cơ chính bị hỏng. Khi lỗi chính, động cơ được đưa lên mạng. Người ta nhận thấy rằng có sự mất cân bằng dòng điện 11% (pp) với sự mất cân bằng điện áp dưới 0,5%. Động cơ cũng có hiện tượng rung 120Hz (điện) và có nhiệt độ hoạt động quá cao, mặc dù dòng điện cực đại xác định động cơ đang hoạt động ở mức tải 90%.

Bài đọc ban đầu

ALL-TEST III™ đã được sử dụng để xác định độ mất cân bằng pha, với kết quả là các pha 000, -016 và –016 (% mất cân bằng) khi rôto được chuyển sang mức mất cân bằng cực đại trên mỗi pha. Hai động cơ bổ sung có cùng kiểu máy và số sê-ri tương tự đã được chọn để xem xét và thử nghiệm bằng cả ALL-TEST IV PRO™ 2000 và ALL-TEST III™. Kết quả mất cân bằng pha và thử nghiệm rôto đã được đánh giá (Hình 1 và Bảng 1 là ví dụ về các kết quả chung):

Sự mất cân bằng được phát hiện là rất rõ ràng và liên quan đến dòng điện không cân bằng, độ rung và nhiệt của động cơ. Các khả năng đã được khám phá từ chất lượng điện năng đến hiệu chuẩn thiết bị thử nghiệm. Tất cả đều thỏa đáng.

Bước tiếp theo

Nhà sản xuất động cơ đã được liên hệ và nhận thấy rằng những thay đổi trong quy trình được thực hiện tại một vị trí cụ thể đối với các máy quấn đồng tâm lớn hơn. Trong động cơ có kích thước và tốc độ này, bộ cuộn dây đồng tâm đầu tiên (một pha) cuộn tròn theo các pha sau, làm giảm hình dáng cuộn dây và độ bền cơ học của thiết bị. Để giải quyết vấn đề đó, nhà sản xuất đã quyết định tăng đáng kể kích thước của bộ cuộn dây đầu tiên trong quy trình tự động hóa của họ (giai đoạn đầu tiên), cũng là bộ cuộn dây xa rôto nhất. Điều này cho phép các đầu cuộn dây xuất hiện mà không cần phải thực hiện các sửa đổi sau cuộn dây đối với cuộn dây. Không có thử nghiệm lực kế, thử nghiệm đầy tải hoặc cách nào khác được thực hiện trên thiết kế động cơ ngoài thử nghiệm trở kháng điện áp ứng dụng ‘đáp ứng các yêu cầu thiết kế’. Về mặt điện, độ tự cảm bị ảnh hưởng trực tiếp bởi khoảng cách từ rôto, số lượng dây dẫn và kích thước của cuộn dây. Việc cải tiến quy trình sản xuất động cơ gây ra sự mất cân bằng.

Động cơ của các nhà sản xuất khác đã được đánh giá và nhận thấy có cuộn dây cân bằng. Tuy nhiên, một số động cơ mới được phát hiện có các lỗ rỗng đúc rôto sẽ ảnh hưởng đến khả năng tạo ra mô-men xoắn của động cơ.

Vermont Yankee Nuclear hiện đã triển khai chương trình kiểm tra tất cả các động cơ điện quan trọng đầu vào trước khi nghiệm thu bằng cách sử dụng kết hợp ALL-TEST III™ và ALL-TEST IV PRO™ 2000.

Chi phí tránh

Máy phát điện sẽ phải tắt trong vòng hai phút kể từ lần hỏng động cơ thứ hai. Việc tắt máy phát điện khẩn cấp có thể gây ra hư hỏng cho vòng bi máy phát điện và gây ra tình trạng mất điện ngoài dự kiến. Chi phí tránh được ước tính lên tới hơn 1.000.000 USD thông qua việc phát hiện lỗi. Việc phát hiện các tình trạng tương tự của động cơ sau đó thông qua động cơ mới và đã sửa chữa đã tiếp tục biện minh cho chương trình kiểm tra và thử nghiệm sắp tới.

Phần kết luận

Động cơ điện mới và đã sửa chữa đều không tránh khỏi những khiếm khuyết. Những khiếm khuyết này có thể là kết quả của lỗi sản xuất/sửa chữa hoặc lỗi thiết kế. Chương trình kiểm tra sắp tới sử dụng cả ALL-TEST III™ và ALL-TEST IV PRO™ 2000 sẽ xác định những lỗi có thể gây tốn kém này trước khi lắp đặt thiết bị.