1、发电有限责任公司循泵电机双速改造技 术 方 案日期：2013年5月 循环水泵电机双速改造 技术方案神华孟津电厂计划对4台循泵电机进行双速改造，我公司根据贵厂电机实际情况特制订如下改造技术方案：一、前言：在火力发电厂中，大型立式异步电动机拖动循环水泵，为凝汽器供水。凝汽器所需水量与进水温度有关，进水温度越低，凝汽器所需水量越小。由于季节不同，水温也不同，冬季时，水温最低，凝汽器所需水量最小。因此，利用大自然的季节变化，能节约水量，节约电能。一般循泵配套的是恒速电动机，季节变化时，采用调节水泵阀门挡板的开度来调节水量，不能调节水泵转速来改变水流量以达到节能目的。为此，若用可变速的电动机来驱动水泵，2、冬季时，采取低速小功率运行，就可节约大量的电能。二、节能改造原理：根据离心泵相似定律，在一定范围内改变泵的转速，泵的效率近似不变，其性能近似关系式为：Q1/Q2=n1/n2 ，H1/H2=(n1/n2)，P1/P2=(n1/n2)。其中Q1.H1.P1.Q2.H2.P2分别表示在转速n1和n2情况下水泵的流量、扬程和所需的轴功率。根据上述关系式，若将3600KW 16P循泵电动机改为16/18P双速电动机，则电机在18极运行时，水泵流量为16极运行时的0.89倍，扬程为16极运行时的0.79倍，轴功率为16极运行时的0.7倍，相当于水泵流量减少11%时，电机输出功率可减少30%。因此，采用转速3、差不大的相邻极数的双速电动机驱动水泵，根据各季节水温的变化选择驱动转速，调节供水量，能有效的节约电能。根据电厂实际情况及我公司多年的电机维修改造经验， 3600KW 16P循泵电机完全可改为16/18P双速电动机，即保持原16P时3600KW功率不变，18P时功率约为2600KW。三、节能改造效果： 3600KW 16P电机在低速即18P状态运行时，每小时少用电1000KW即1000度电，一天少用电241000=24000度，按冬季四个月120天计算，每年少用电12024000=2880000度，若按每度电0.4元计算，则每年可节约0.42880000=115.2万元，可见经济效益是十分可观的4、。这种电机进行双速节能改造，采用变前极和变后极都是60相带的换相法变极，这种方法能使电机在两种转速时均能获得良好的运行性能。切换电机转速时，在一只专用的出线盒内改接连接片，即可换成另一种转速。在改造成双速电机后，定子绕组以原16P为基本极，16P时各项电性能参数与原来一样。在18P转速时，因绕组仍有较高的分布系数，故其输出功率仍能满足低速时水泵所需功率，且电机的温升、振动、噪声也均能符合国家相关标准的规定值。 改造时一般只需更换定子绕组，电机其余零部件可全部利用。四、技术要求及工作范围1、技术标准和质量依据：1.1 GB755-2000 旋转电机 定额和性能；1.2 GB/T 13957-925、 大型三相异步电动机基本系列技术条件；1.3 JB/T 7593-94 Y系列高压三相异步电动机技术条件；1.4 GB10068.1.2-88 旋转电机振动测定方法及限值；1.5 GB10069.1.2-88 旋转电机噪声测定方法及限值；1.6 GB1032-85 三相异步电动机试验方法；1.7 DL/T 596-1996 电力设备预防性试验规程；1.8 QI7.402 大型交流异步（同步）电机修理规范。2、工作范围2.1拆除原电机定子线圈,重新设计并更换电机定子绕组。新定子绕组能满足高低速切换功能的需要。定子绕组采用2Y/接线方案，引出若干个接头，其中主出线盒接头3个，用于16/18极接电源6、用，另增改极接线箱一个，在机座另一方安装，改变接线柱的连接方式，可实现不同转速运行。2.2服务包括整机试验、检验、表面处理及喷漆、包装、运输、现场调试、安装指导、培训（内容包括日常维护和检修等）及提供技术资料和其它技术服务等。2.3改造后电机参数：改造前电机为：YLKS1120-16, 6kv IP54,3600KW改造后电机为： YLKS1120-16/18, 6kV IP54，3600/2600KWYLKS1120-16改造为 YLKS1120-16/18 3600KW2600KW设计值保证值设计值保证值极数P16161818额定电压KV6666额定电流A445322转速RPm3703307、效率%94.5949292功率因数cos0.8150.8150.800.80最大力矩倍1.841.81.841.8启动力矩倍0.900.801.00.8启动电流倍5.065.66冷却方式海拔1000制造厂商绝缘等级F3、定子改造（定子线圈全部更换）：3.1 定子线圈拆除及准备：3.1.1 测量并记录定子铁心内、外径、槽数、绕组接线、端部轴向长度、引线等；3.1.2 用冷拆方法拆除定子线圈后，测量并记录定子线圈节距、鼻高、每圈匝数、导体线规，并绕根数和主绝缘单边厚度及垫条尺寸；3.1.3 定子铁耗温升试验： 铁芯磁密为1T（磁通密度B=10000高斯）的状况下，铁芯齿部最高温升不大于25K，齿的8、最大温差小于15K为合格。如未达到要求，需查找原因，如有缺陷，应通知甲方，共同确认并协商处理方案；3.1.4 按电机改双速要求，进行电磁计算并优化，确定改造具体实施没计；3.1.5 设计产品机、模具，绘制施工图。3.2 定子绕组制造：3.2.1 导线：采用F级SBEMB/155，聚酰亚胺薄膜绕包双玻璃丝包扁铜线；3.2.2 绕制成型：按图纸绕制成梭形后，在专用设备上拉型、整形；3.2.3 胶化：线圈绕制后，外包脱模带，在模具上胶化，温度1805C，半小时；3.2.4 引线绝缘：在引线上半叠包0.1425 F级5442-1D环氧粉云母带，再半叠包0.1无碱玻璃丝带一层，包扎长度为距离鼻端外侧209、mm25mm处开始至端部斜边长度的1/31/2处形成锥体包扎；3.2.5 对地绝缘：直线部分：隔层半叠包0.1425 F级5442-1D和5442-1环氧粉云母带，要求最外层为0.1425 F级5442-1环氧粉云母带。不少于7层。端部绝缘：隔层半叠包0.1425 F级5442-1D和5442-1环氧粉云母带不少于6层。包扎时应逐层将引线绝缘在分离长度内，均匀完成端部和引线分离长度的过渡，确保引线绝缘和端部绝缘紧密结合。3.2.6 试验：匝间绝缘冲击试验：13050伏 3次；交流耐压试验 12000伏，历时10秒钟。3.3 定子线圈嵌装：3.3.1 槽内垫条和槽楔材料为环氧玻璃布板3240。糟10、底绝缘材料厚度不小于1mm，槽中绝缘材料不小于2mm，糟楔厚度不小于5mm，确保定子槽内线棒、槽楔同铁芯配合紧实；3.3.2 端箍和支架绝缘：端箍和支架外半叠包0.1425 F级5442-1、5442-1D环氧粉云母带不少于7层，与线圈接触部位垫涤纶毡，外半叠包0.1玻璃丝带一层；3.3.3 端部固定采用垫涤纶毡加扎涤玻绳二道，以防电磁振动磨擦出现黄粉现象。端部小引线部位需加固绑扎涤玻绳一道，以防电磁振动使导线焊接部位开裂；3.3.4 线圈引线和接头全部采用45%银焊，焊接牢固，表面光滑、无夹渣、毛刺及漏焊，以保证直流电阻达到标准要求；3.3.5 接头绝缘和连接线绝缘：接头绝缘包0.1425 11、F级5442-1、5442-1D环氧粉云母带，线圈相内接线包7层，相间8层，外包0.1玻璃丝带一层；3.3.6 定子绕组大、小过桥线要求用涤纶毡垫紧并用涤玻绳加固绑扎；3.3.7 定子绕组在嵌线时应按记录放置Pt100测温元件，并引接到端子盒内固定；3.3.8 试验： a匝间冲击试验：10900伏3次； b对地交流耐压：线圈嵌线后：11000伏，历时10秒种；线圈接头后：9000伏，历时10秒种；3.4 定子浸渍、烘焙：（VPI工艺）3.4.1 预烘：将定子送入真空加热罐内，边升温，边抽真空，最终温度120，真空度10002000Pa，68小时。在干燥过程中，定期测定绝缘电阻，直至稳定；3.412、.2 冷却：停止加热并排风自然降温，定时监测温度，自然冷却到4055，从罐内吊出定子，各螺口和配合止口处涂硅脂保护；3.4.3 输漆：将定子吊入真空浸漆罐中，抽真空至100Pa，保持30分钟后进行输漆，使漆面浸没全部绕组；3.4.4 加压：分阶段解除真空逐渐加压，最后阶段压力为0.5Mpa，保压时间按电机具体情况而定，一般为26小时；3.4.5 回漆：罐内压力不大于0.150.2Mpa，30分钟；3.4.6 滴漆：减压到大气压，滴漆3060分钟，同时清揩定子铁心等处剩漆；3.4.7 固化：将定子送入真空加热罐内，逐步升温至80，抽真空至2000Pa，保持60分钟，然后升温至1455，保温8小时13、；3.4.8 清理铁芯表面、止口，螺孔等处残留绝缘漆；3.5 引线电缆采用F级JEHF-6KV级乙丙橡胶绝缘引出线。3.6 试验：3.6.1 定子线圈三相电阻的测定；3.6.2 定子线圈、测温元件对地绝电阻的测定；3.6.3 定子线圈吸收比测定；3.6.4 直流泄漏试验： 18000伏； 交流耐压试验：13000伏，历时一分钟。3.7定子铁心和线圈端部喷8037抗弧覆盖漆一次。4、定子线圈嵌装：4.1 槽内垫条、槽楔材料为环氧玻璃布板；4.2 端箍和支架绝缘：端箍和支架外半叠包F级绝缘的环氧粉云母带，与线圈接触部位垫涤纶毡，外半叠包玻璃丝带一层；4.3 端部固定采用涤玻绳绑扎；4.4 线圈引线14、和接头全部采用银焊；4.5 接头绝缘和连接线绝缘：接头绝缘包F级绝缘环氧粉云母带，外包玻璃丝带一层；4.6 定子绕组大、小过桥线要求用涤玻绳加固绑扎，引线电缆采用F级JFEH-6KV伏级乙丙橡胶绝缘引出线。4.7 定子绕组在嵌线时应按记录放置Pt100测温元件。5、定子铁心和线圈端部喷抗弧覆盖漆一次。6、增加换相变极接线箱，改变接线柱的连接方式，可实现不同转速运行，电机换相变极接线箱应具备良好的防潮散热性，换相箱应防潮、防尘。7、在电机换相变极接线箱上打上新铭牌，注明高低速两种运行情况下的技术参数；接线箱应清楚地标明高、低速两种运行方式下的接线方式、对操作人员能起到明显的指导作用。7.1 工作15、原理：注：此图为双CT串入式，电流互感器的接入需根据用户实际情况进行改动。7.2 高低速切换图： 8、电机改造后，应保证电机铭牌出力，空载试运振动幅值不大于0.03mm，运行中振动值不超标，定子铁芯温升符合规定(不大于110)。五、工期：自电机从甲方现场拉走，三十个工作日内完成改造，将电机送返甲方。六、质量保证：1.电机在乙方改造过程中因乙方责任引起的部件损坏，由乙方负责修复或更换。2.电机修理后，乙方应保证电机铭牌出力，运行中振动不超标，定、转子铁芯不异常发热，无其它异常现象。3.电机改造后质保情况：对改造中所涉及的部分质保期一年（定子绕组、切换箱等），在质保期内，若因乙方质量引起的故障，乙方应负全部责任并免费修理和负责设备的运输。七、其它1.电机往返运输由乙方负责。2.本方案未注明项的技术要求执行同类型电机出厂标准。3.未尽事宜，电机改造过程中双方友好协商解决。八、通讯方式：