1工程概况
江尖水利枢纽工程是无锡市城市防洪骨干工程之一,位于古运河上的江尖大桥附近。工程主要包括60m3/s的泵站1座,总宽75m的3孔节制闸。其中泵站为3台20m 3/s的竖井贯流泵,配备800kW异步电机,平行轴齿轮减速箱传递动力。
2竖井贯流泵通常存在的问题
(1)设备布置后,竖井内空间较小,运行管理不方便。
(2)电机电缆的常规接线是在侧向或顶端,但这种接线方式用于竖井中,不仅影响美观,更重要的是切断了竖井内的通道,不便于运行管理。
(3)采用自然进风、管道排风方式不仅风管的布置不美观,而且电机的运行温度高、散热条件差。
(4)电机的高速运行噪音大。
3主电机优化措施
3.1提高电机的性能指标
为了提高电机的电磁性能,设计值须超出标书的要求,其各项指标要求列如1.表中保证值不允许有容差。江尖泵站为市区内的排涝泵站,运行时间较少,要求电机设计的着重点是减小运行噪音,降低运行温度,增加启动性能,适当提高电机效率和功率因素。
3.2降低电机运行温度
由于竖井较小,且为一个相对封闭的空间,自然进风和机械排风的方式不很适应。为此采用风?水冷却方式,即电机内部是风冷却,有一个合理的风循环回路,电机的热风通过水冷却器降温冷却,此种冷却方式优越于全风冷方式,并且不受竖井空间的影响。
3.3改进结构设计
要求电机的尺寸紧凑,减少占用竖井空间。电机电缆的接线盒反常规设计,布置在电机的末端。电机的末端有尾部轴承,虽然电机内部电缆布置困难,但对运行维护有利。
3.4防治运行噪音
噪音有三个来源:风机和风循环噪音,机械噪音,电磁噪音。主要采取以下防治措施:
(1)取消风机。采用空?水冷却方式后,无须进风口,电机内部是一个封闭的空间,内部风噪音基本不传到外面。提高电机防护等级后进一步减少了电机噪音。
(2)采用瑞典进口的SKF低噪音滚动轴承及其配套的LGEP2专用润滑油脂,降低轴承运行噪音。
(3)提高机座和端盖的刚度,提高转子的平衡度(转子整体装配后作动平衡试验),减少机械振动噪音。
(4)选择成熟产品的合理的槽配合。鼠笼型异步电机的定子、转子的槽配合有非常严格的限制,选择不当会产生较大的寄生同步转矩和寄生异步转矩的切线寄生力、同期变化的径向寄生力。这些寄生力使电机的启动特性变坏,径向寄生力引起周期性变化的单向吸力,导致定子和转子发生振动,这是电机产生噪音的一个重要来源。对竖井贯流泵的配套电机进行了不同方案的分析比较,吸取了其它工程的经验,选择了合理的槽配合,有效地减弱了上述寄生力,抑制了电机在启动和运转时的噪音。
(5)设计时选取较低的磁负荷,即减少各部分的磁通密度。
(6)转子绕组采用铜条与端环焊接(不采用铸铝结构)提高电路的三相平衡度。
(7)定子、转子冲片采用低损耗、高导磁、平整度好的优质硅钢片,采用无毛刺高速冲床加工,使定子、转子冲片的叠片系数在0.96以上,提高铁心的压紧力,减少电机运转时铁心的磁噪音。
4小结
通过采取以上措施,有效的解决的上述问题,工程完工后经多次运行检测,效果良好。