Analiza i rukovanje okidanjem motora uzrokovanim padom napona napajanja

1. Fenomen kvara
U ožujku 2025., tijekom operacije pražnjenja vanjske cirkulacije projekta čeličnog silosa letećeg pepela, motor sakupljača prašine na vrhu silosa često se kvario zbog kvarova, čineći sakupljač prašine neispravnim. Osoblje na licu mjesta izvijestilo je sljedeće:

(1) Motor za sakupljanje prašine povremeno je pao tijekom pokretanja.

(2) Motor kolektora prašine prekinuo je nakon približno 1-2 sata pražnjenja vanjske cirkulacije iz čeličnog silosa.

(3) Kada se motor sakupljača prašine uključio, radna struja koju je prikazao zaštitnik motora bila je 40 A.

(4) Sakupljač prašine na licu mjesta bio je tipa PPCS32-6, sa sljedećim glavnim podacima na nazivnoj pločici: centrifugalni ventilator tipa 9-26 8D, protok 8792-11320 m³/h, ukupni tlak 3834-3638 Pa; motor za sakupljanje prašine tip Y2 180M-4, nazivne snage 18,5kW, nazivne struje 36A. 2. Analiza uzroka i bilježenje podataka
Na temelju povratnih informacija s mjesta, naša tvrtka je odmah poslala relevantne stručnjake na mjesto kako bi istražili uzrok kvara sa sljedećih aspekata:

2.1 Mehanički pregled

(1) zadovoljava li instalacija spojke između motora i reduktora standarde;

(2) Okrenite rotor ventilatora da provjerite ima li struganja ili trenja;

(3) je li razina ulja u ležaju reduktora normalna;

(4) je li vrećica za sakupljanje prašine oštećena;

(5) Jesu li parametri isporučene opreme u skladu s projektiranim parametrima.

2.2 Električni pregled

(1) Upotrijebite mjerač otpora izolacije da provjerite zadovoljava li izolacija kabela i motora zahtjeve;

(2) Provjerite je li kabelska veza sigurna i postoji li loš kontakt;

(3) Provjerite postavke parametara zaštite motora.

2.3 Snimanje relevantnih podataka o radu
Nakon pregleda od strane inženjera opreme, nije bilo problema s mehaničkim dijelovima, a električni dijelovi, uključujući izolaciju kabela i motora te kabelske veze, svi su bili bez problema. S obzirom na povremene greške pri okidanju koje se javljaju tijekom pokretanja sakupljača prašine, kako bi se osiguralo glatko pokretanje i snimanje podataka, radna struja zaštite motora promijenjena je s 36 A na 40 A (tj. 1,1 puta veća od nazivne struje motora). Podaci snimljeni tijekom rada sakupljača prašine su sljedeći:

(1) Napon napajanja kada oprema ne radi: napon faze AB je 399 V, napon faze AC je 397 V, a napon faze BC je 398 V.

(2) Podaci iz 4 sata rada bez opterećenja: struja faze A 34,1 A, struja faze B 34,6 A, struja faze C 33,9 A; AB fazni napon 388V, AC fazni napon 386V, BC fazni napon 387V; maksimalna temperatura tijela motora 73,2 ℃, maksimalna temperatura ležaja motora 70 ℃. (3) Podaci iz sakupljača prašine koji radi 90 minuta tijekom pražnjenja vanjske cirkulacije iz čeličnog silosa: struja faze A 40,2 A, struja faze B 39,5 A, struja faze C 39,8 A; Faza AB napon 354V, Faza AC napon 351V, Faza BC napon 356V; Maksimalna temperatura tijela motora 81,4 ℃, maksimalna temperatura ležaja motora 77 ℃.

3. Analiza uzroka Kroz gornju analizu podataka i testiranje klešta, utvrđeno je da kada čelični silos ispušta materijal izvana, napon trofaznog napajanja pada s približno 398 V (napon bez opterećenja) na približno 354 V (napon opterećenja). Istovremeno, struja motora sakupljača prašine i temperatura motora malo se povećavaju u usporedbi s uvjetima praznog hoda. Prema GB 50052—2009 "Kodeks dizajna za sustave napajanja i distribucije", u normalnim radnim uvjetima, dopušteno odstupanje napona na stezaljkama motora je ±5% nazivnog napona motora. Kao što je gore prikazano, stvarni radni napon motora sakupljača prašine daleko je niži od njegovog nazivnog napona, s odstupanjem napona od približno -11%, što ne ispunjava zahtjev od ±5% nazivnog napona u GB 50052-2009. Prema formuli za izračun snage P = √3UIcosφ, pad napona na 354 V izravno će uzrokovati porast struje motora na približno 40 A. Budući da je stvarna struja motora već veća od postavljene vrijednosti zaštite motora od 36 A, prekostrujna zaštita se aktivira. Napomena: Kada materijal čeličnog silosa cirkulira izvana, motor sakupljača prašine upravlja zaštitnikom motora, dok se drugom opremom upravlja pretvaračem frekvencije.

Nakon pregleda, utvrđeni su sljedeći razlozi koji uzrokuju nizak napon napajanja motora sakupljača prašine:

(1) Dolazno napajanje elektroprostorije čeličnog silosa je privremeno napajanje, s udaljenosti od približno 500 m od izvora napajanja do elektroprostorije.

(2) Ako radi samo jedan dio opreme, napajanje električnom prostorijom čeličnog silosa zadovoljava zahtjeve za napajanje opreme. Međutim, tijekom vanjske cirkulacije ispuštanja materijala iz čeličnog silosa, oprema uključena u rad uključuje jedan motor za skupljanje prašine od 18,5 kW, jedan Roots puhač od 75 kW i dva Roots puhala od 90 kW. U ovom trenutku, opskrba električnom energijom koju pruža električna soba čeličnog silosa nije dovoljna da zadovolji zahtjeve opreme za napajanje.

(3) Ovaj projekt je u izradi, a druga privremena električna oprema na gradilištu crpi energiju iz električne prostorije čeličnog silosa. Postoji velika vjerojatnost da će ova privremena električna oprema raditi istovremeno s vanjskim prometom materijala.

4. Protumjere i učinci
Zamijenite glavnu točku izvora napajanja električne prostorije čeličnog silosa što je prije moguće. Prije spajanja novog napajanja zabranjen je istovremeni rad električne opreme.

U studenom 2014. godine novoizgrađena trafostanica za ovaj projekt službeno je puštena u uporabu. Promijenjeno je napajanje elektroprostorije čeličnog silosa tako da se uvodi iz elektroprostorije mljevenja, s razmakom od cca 60m između elektroprostorije mljevenja i elektroprostorije čeličnog silosa. Nakon povezivanja glavnog napajanja s električnom prostorijom čeličnog silosa pomoću kabela iste vrste i specifikacija kao privremeni kabel za napajanje, napon napajanja tijekom pražnjenja vanjske cirkulacije čeličnog silosa stabilizirao se između 390 i 399 V, oprema na licu mjesta radila je normalno, a motor za sakupljanje prašine više nije imao prekostrujno okidanje.