تجزیه و تحلیل و مدیریت خاموش شدن موتور ناشی از افت ولتاژ منبع تغذیه

1. پدیده خطا
در مارس 2025، در طول عملیات تخلیه گردش خارجی یک پروژه سیلو فولادی خاکستر بادی، موتور جمع کننده گرد و غبار در بالای سیلو به طور مکرر به دلیل نقص از کار افتاد و جمع کننده گرد و غبار را از کار انداخت. کارکنان در محل موارد زیر را گزارش کردند:

(1) موتور جمع کننده گرد و غبار گهگاه در حین راه اندازی خاموش می شود.

(2) موتور جمع کننده گرد و غبار پس از تقریباً 1-2 ساعت تخلیه گردش خارجی از سیلو فولادی خاموش شد.

(3) هنگامی که موتور جمع کننده گرد و غبار خاموش شد، جریان عملیاتی نمایش داده شده توسط محافظ موتور 40A بود.

(4) گرد و غبار در محل از نوع PPCS32-6 بود، با داده های اصلی زیر روی پلاک آن: فن سانتریفیوژ نوع 9-26 8D، سرعت جریان 8792-11320 m³/h، فشار کل 3834-3638 Pa. موتور جمع کننده گرد و غبار نوع Y2 180M-4، توان نامی 18.5 کیلو وات، جریان نامی 36A. 2. تجزیه و تحلیل علت ریشه ای و ثبت داده ها
بر اساس بازخورد سایت، شرکت ما بلافاصله متخصصان مربوطه را به سایت اعزام کرد تا علت عیب را از جنبه های زیر بررسی کنند:

2.1 بازرسی مکانیکی

(1) آیا نصب کوپلینگ بین موتور و کاهنده با استانداردها مطابقت دارد یا خیر.

(2) روتور فن را بچرخانید تا خراش یا اصطکاک را بررسی کنید.

(3) آیا سطح روغن بلبرینگ کاهنده نرمال است یا خیر.

(4) آیا کیسه جمع کننده گرد و غبار آسیب دیده است.

(5) اینکه آیا پارامترهای تجهیزات تحویل شده با پارامترهای طراحی سازگار است یا خیر.

2.2 بازرسی برق

(1) از یک متر مقاومت عایق برای بررسی اینکه آیا عایق کابل و موتور الزامات را برآورده می کند استفاده کنید.

(2) بررسی کنید که آیا اتصال کابل ایمن است و آیا تماس ضعیفی وجود دارد یا خیر.

(3) تنظیمات پارامتر محافظ موتور را بررسی کنید.

2.3 ثبت داده های عملیاتی مربوطه
پس از بررسی توسط مهندس تجهیزات، هیچ مشکلی از نظر قطعات مکانیکی وجود نداشت و قطعات الکتریکی از جمله عایق کابل و موتور و اتصالات کابل، همگی بدون ایراد بودند. با توجه به خطاهای گاه به گاه خاموشی که در هنگام راه‌اندازی گرد و غبار رخ می‌دهد، برای اطمینان از راه‌اندازی روان و ضبط داده‌ها، جریان عملکرد محافظ موتور از 36 آمپر به 40 آمپر تغییر کرد (یعنی 1.1 برابر جریان نامی موتور). داده های ثبت شده در حین کار جمع آوری گرد و غبار به شرح زیر است:

(1) ولتاژ منبع تغذیه هنگامی که تجهیزات کار نمی کنند: ولتاژ فاز AB 399 ولت، ولتاژ فاز AC 397 ولت و ولتاژ فاز BC 398 ولت است.

(2) داده های 4 ساعت کار بدون بار: جریان فاز 34.1 آمپر، جریان فاز B 34.6 آمپر، جریان فاز C 33.9 آمپر. ولتاژ فاز AB 388 ولت، ولتاژ فاز AC 386 ولت، ولتاژ فاز BC 387 ولت; حداکثر دمای بدنه موتور 73.2 ℃، حداکثر دمای یاتاقان موتور 70 ℃. (3) داده های جمع کننده گرد و غبار که به مدت 90 دقیقه در حین تخلیه گردش خارجی از سیلو فولادی کار می کند: جریان فاز A 40.2A، جریان فاز B 39.5A، جریان فاز C 39.8A. ولتاژ فاز AB 354 ولت، ولتاژ AC فاز 351 ولت، ولتاژ فاز BC 356 ولت; حداکثر دمای بدنه موتور 81.4 ℃، حداکثر دمای بلبرینگ موتور 77 ℃.

3. تجزیه و تحلیل علت از طریق تجزیه و تحلیل داده های بالا و آزمایش گیره متر، مشخص شد که زمانی که سیلو فولادی مواد را تخلیه می کند، ولتاژ منبع تغذیه سه فاز از تقریباً 398 ولت (ولتاژ بدون بار) به تقریباً 354 ولت (ولتاژ بار) کاهش می یابد. به طور همزمان، جریان موتور جمع کننده گرد و غبار و دمای موتور در مقایسه با شرایط بدون بار کمی افزایش می یابد. بر اساس GB 50052-2009 "کد طراحی برای سیستم های منبع تغذیه و توزیع"، در شرایط عملیاتی عادی، انحراف ولتاژ مجاز در پایانه های موتور ± 5٪ ولتاژ نامی موتور است. همانطور که در بالا نشان داده شد، ولتاژ عملیاتی واقعی موتور جمع کننده گرد و غبار بسیار کمتر از ولتاژ نامی آن است، با انحراف ولتاژ تقریباً 11٪، که نمی تواند نیاز 5±٪ ولتاژ نامی در GB 50052-2009 را برآورده کند. طبق فرمول محاسبه توان P = √3UIcosφ، افت ولتاژ به 354 ولت مستقیماً باعث افزایش جریان موتور به تقریباً 40 آمپر می شود. از آنجایی که جریان واقعی موتور در حال حاضر بالاتر از مقدار تنظیم شده محافظ موتور 36A است، حفاظت از اضافه جریان قطع می شود. توجه: هنگامی که مواد سیلو فولادی به صورت خارجی در گردش است، موتور جمع کننده گرد و غبار توسط محافظ موتور کنترل می شود، در حالی که سایر تجهیزات توسط مبدل فرکانس کنترل می شوند.

پس از بررسی، دلایل زیر باعث کاهش ولتاژ منبع تغذیه موتور گرد و غبار شد:

(1) منبع تغذیه ورودی به اتاق برق سیلو فولادی یک منبع تغذیه موقت است، با فاصله تقریباً 500 متر از منبع برق تا اتاق برق.

(2) اگر فقط یک قطعه از تجهیزات کار می کند، منبع تغذیه ارائه شده توسط اتاق برق سیلو فولادی نیازهای برق تجهیزات را برآورده می کند. با این حال، در طول تخلیه گردش خارجی مواد از سیلو فولادی، تجهیزات درگیر در عملیات شامل یک موتور جمع‌آوری گرد و غبار 18.5 کیلوواتی، یک دمنده Roots 75 کیلووات و دو دمنده Roots 90 کیلوواتی است. در این زمان، منبع تغذیه ارائه شده توسط اتاق برق سیلو فولادی برای برآوردن نیازهای برق تجهیزات کافی نیست.

(3) این پروژه در حال ساخت است و سایر تجهیزات الکتریکی موقت در محل از اتاق برق سیلو فولادی برق می گیرند. احتمال زیادی وجود دارد که این تجهیزات الکتریکی موقت به طور همزمان با گردش مواد خارجی کار کنند.

4. اقدامات متقابل و اثرات
نقطه منبع برق اصلی اتاق برق سیلو فولادی را در اسرع وقت تعویض کنید. قبل از اتصال منبع تغذیه جدید، کارکرد همزمان تجهیزات الکتریکی ممنوع است.

در آبان 1393 پست نوساز این پروژه به طور رسمی مورد بهره برداری قرار گرفت. منبع تغذیه اتاق برق سیلو فولادی با فاصله تقریباً 60 متری بین اتاق برق آسیاب و اتاق برق سیلو فولادی تغییر یافت تا از اتاق برق آسیاب وارد شود. پس از اتصال منبع تغذیه اصلی به اتاق برق سیلو فولادی با استفاده از کابلی با همان نوع و مشخصات کابل برق موقت، ولتاژ منبع تغذیه در هنگام تخلیه گردش خارجی سیلو فولادی بین 390 تا 399 ولت تثبیت شد، تجهیزات موجود در محل به طور عادی کار کردند و موتور جمع کننده گرد و غبار دیگر دچار افت جریان اضافی دلاری نشد.