某大型電站1250KW立式高壓電機因工藝升級需要，需從單速運行改造為雙速運行。這一改造項目不僅涉及電氣系統(tǒng)的重新設(shè)計，還需要對機械結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)調(diào)整。環(huán)宇通機電憑借20年高壓電機維修經(jīng)驗，成功完成了此次技術(shù)改造。

技術(shù)改造難點分析

此次雙速改造面臨多項技術(shù)挑戰(zhàn)。首先，立式電機結(jié)構(gòu)特殊，其軸向受力與徑向受力分析與臥式電機存在顯著差異，在轉(zhuǎn)速變化時需重新校核軸承的選型與潤滑系統(tǒng)。其次，高壓電機絕緣等級要求高，繞組設(shè)計需要滿足兩種轉(zhuǎn)速下的電磁負荷要求。此外，電機散熱系統(tǒng)需要重新計算，確保在兩種轉(zhuǎn)速下都能有效控制溫升。最后，電機基礎(chǔ)與聯(lián)接部分需要適應(yīng)轉(zhuǎn)速變化帶來的振動特性改變。

核心技術(shù)解決方案

在繞組設(shè)計方面，采用了新型的變極繞組方案。通過精確計算電磁參數(shù)，確保在兩種轉(zhuǎn)速下都能實現(xiàn)最佳運行效率。繞組采用H級絕緣材料，真空壓力浸漆工藝處理，確保絕緣強度達到10kV等級要求。繞組端部采用特殊綁扎工藝，增強了機械強度，以承受轉(zhuǎn)速切換時的沖擊。

軸承系統(tǒng)的改造是本次項目的關(guān)鍵。針對立式電機的特殊結(jié)構(gòu)，選用了重型角接觸軸承組合方案。軸承游隙經(jīng)過精密計算，采用C4組游隙以適應(yīng)溫度變化。潤滑系統(tǒng)升級為強制潤滑，配備油液監(jiān)測裝置，實時監(jiān)控軸承運行狀態(tài)。軸承座進行了加強設(shè)計，確保在轉(zhuǎn)速突變時的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

冷卻系統(tǒng)的改造同樣重要。保留了原空-空冷卻系統(tǒng)，增加了獨立控制的風(fēng)機系統(tǒng)。在低速運行時采用自然冷卻為主，高速運行時啟動輔助風(fēng)機。冷卻風(fēng)路經(jīng)過CFD流體仿真優(yōu)化，確保在不同轉(zhuǎn)速下都能實現(xiàn)有效散熱。溫度監(jiān)測點從原來的6個增加到12個，實現(xiàn)對電機溫度的全面監(jiān)控。     

改造實施過程

改造過程嚴格按照預(yù)定方案執(zhí)行。首先對電機進行解體檢測，記錄原始數(shù)據(jù)。然后進行繞組拆除，使用熱拆法保護鐵芯完整性。新繞組采用云母帶絕緣，真空壓力浸漆處理，確保絕緣性能。軸承室進行精密加工，保證尺寸精度。組裝過程中使用激光對中儀，確保電機軸線對中精度達到0.02mm以內(nèi)。

在電氣控制部分，增加了智能切換系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以平滑實現(xiàn)兩種轉(zhuǎn)速間的轉(zhuǎn)換，避免電流沖擊。配備完善的保護裝置，包括差動保護、過流保護、溫度保護等?？刂葡到y(tǒng)還具備遠程監(jiān)控功能，可以實時監(jiān)測電機運行參數(shù)。

調(diào)試與測試結(jié)果

改造完成后進行了全面測試?？蛰d試驗數(shù)據(jù)顯示，兩種轉(zhuǎn)速下的振動值均低于2.0mm/s，優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。溫升試驗表明，在額定負載下，繞組溫升控制在65K以內(nèi)。效率測試結(jié)果顯示，兩種轉(zhuǎn)速下的效率均達到96%以上，節(jié)能效果顯著。經(jīng)過72小時連續(xù)試運行，電機各項參數(shù)穩(wěn)定，達到設(shè)計要求。

預(yù)防性維護建議

為確保電機長期穩(wěn)定運行，建議建立專門的維護制度。每月檢查振動數(shù)據(jù)和軸承溫度，每季度檢測絕緣電阻，每年進行全面的預(yù)防性試驗。特別注意潤滑系統(tǒng)的維護，定期更換潤滑油并清洗油路。建立運行檔案，記錄每次檢修數(shù)據(jù)和運行參數(shù)，為預(yù)測性維護提供依據(jù)。

改造效益分析

此次改造帶來的效益十分顯著。首先，設(shè)備適應(yīng)了新的工藝要求，提高了生產(chǎn)效率。其次，雙速運行實現(xiàn)了顯著的節(jié)能效果，預(yù)計每年可節(jié)約電費約30萬元。此外，設(shè)備可靠性得到提升，預(yù)計使用壽命延長8-10年。改造費用僅為新購設(shè)備成本的40%，投資回收期不到兩年。

環(huán)宇通機電在此次改造中展現(xiàn)了強大的技術(shù)實力。從方案設(shè)計到實施完成，僅用時25天，比預(yù)定工期提前5天。項目完成后，還提供了為期兩年的技術(shù)支持服務(wù)，確保設(shè)備穩(wěn)定運行。這一成功案例為類似的大功率電機改造提供了寶貴經(jīng)驗。