전원 전압 강하로 인한 모터 트립 분석 및 처리

1. 결함 현상
2025년 3월 플라이애시 스틸 사일로 프로젝트의 외부 순환 배출 작업 중 결함으로 인해 사일로 상단 집진기 모터가 자주 트립되어 집진기가 작동하지 않는 현상이 발생했습니다. 현장 직원은 다음과 같이 보고했습니다.

(1) 시동 중에 집진기 모터가 가끔씩 작동하는 경우가 있습니다.

(2) 스틸 사일로 외부 순환 배출 약 1~2시간 후 집진기 모터가 트립되었습니다.

(3) 집진기 모터가 트립되었을 때 모터 보호 장치에 표시되는 작동 전류는 40A였습니다.

(4) 현장 집진기는 PPCS32-6 유형이었으며 명판에 다음과 같은 주요 데이터가 있습니다: 원심 팬 유형 9-26 8D, 유량 8792-11320 m3/h, 총 압력 3834-3638 Pa; 집진기 모터 유형 Y2 180M-4, 정격 전력 18.5kW, 정격 전류 36A. 2. 근본 원인 분석 및 데이터 기록
당사는 현장 피드백을 바탕으로 즉시 관련 전문가를 현장에 파견하여 다음과 같은 측면에서 결함의 원인을 조사했습니다.

2.1 기계적 검사

(1) 모터와 감속기 사이의 커플 링 설치가 표준을 충족하는지 여부

(2) 팬 로터를 회전시켜 긁힘이나 마찰이 있는지 확인합니다.

(3) 감속기 베어링의 오일 레벨이 정상인지 여부;

(4) 집진백이 손상되었는지 여부

(5) 인도된 장비의 매개변수가 설계 매개변수와 일치하는지 여부.

2.2 전기검사

(1) 절연 저항 측정기를 사용하여 케이블과 모터의 절연이 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오.

(2) 케이블 연결이 확실하고 접촉 불량이 있는지 확인하십시오.

(3) 모터 보호기의 파라미터 설정을 확인합니다.

2.3 관련 작동 데이터 기록
장비 엔지니어의 점검 결과 기계 부품에는 문제가 없었고, 케이블과 모터 절연, 케이블 연결 등 전기 부품에도 문제가 없는 것으로 확인됐다. 집진기 기동 시 간헐적으로 발생하는 트립 불량을 고려하여 원활한 기동 및 데이터 기록을 위해 모터 보호기의 작동 전류를 36A에서 40A(모터 정격 전류의 1.1배)로 변경하였습니다. 집진기 작동 중 기록된 데이터는 다음과 같습니다.

(1) 장비가 작동하지 않을 때의 전원 전압 : AB 상 전압은 399V, AC 상 전압은 397V, BC 상 전압은 398V입니다.

(2) 4시간 무부하 운전 데이터: A상 전류 34.1A, B상 전류 34.6A, C상 전류 33.9A; AB 상 전압 388V, AC 상 전압 386V, BC 상 전압 387V; 모터 최대 체온 73.2℃, 모터 베어링 최대 온도 70℃. (3) 스틸 사일로 외부 순환 배출시 90분간 집진기를 작동시킨 데이터: A상 전류 40.2A, B상 전류 39.5A, C상 전류 39.8A; AB상 전압 354V, AC상 전압 351V, BC상 전압 356V; 모터 최대 체온 81.4℃, 모터 베어링 최대 온도 77℃.

3. 원인 분석 위의 데이터 분석과 클램프 미터 테스트를 통해 스틸 사일로가 재료를 외부로 배출할 때 3상 전원 전압이 약 398V(무부하 전압)에서 약 354V(부하 전압)로 떨어지는 것으로 나타났습니다. 동시에 집진기 모터 전류와 모터 온도는 무부하 조건에 비해 약간 증가합니다. GB 50052—2009 "전원 공급 및 배전 시스템 설계 규정"에 따르면 정상 작동 조건에서 모터 단자의 허용 전압 편차는 모터 정격 전압의 ±5%입니다. 위에서 볼 수 있듯이 집진기 모터의 실제 작동 전압은 정격 전압보다 훨씬 낮으며 전압 편차는 약 -11%로 GB 50052-2009의 정격 전압 ±5% 요구 사항을 충족하지 못합니다. 전력 계산 공식 P = √3UIcosΦ에 따르면 354V까지의 전압 강하는 모터 전류를 약 40A까지 직접적으로 상승시킵니다. 실제 모터 전류는 이미 모터 보호기의 설정값인 36A보다 높기 때문에 과전류 보호 기능이 작동됩니다. 참고: 강철 사일로 재료가 외부로 순환하는 경우 집진기 모터는 모터 보호 장치로 제어되고 다른 장비는 주파수 변환기로 제어됩니다.

점검 결과, 집진기 모터의 전원 전압이 저하되는 원인은 다음과 같습니다.

(1) 스틸 사일로 전기실로 유입되는 전원은 임시전원으로, 전원에서 전기실까지의 거리는 약 500m이다.

(2) 단일 장비만 작동하는 경우 강철 사일로 전기실에서 제공하는 전원 공급 장치가 장비의 전원 요구 사항을 충족합니다. 다만, 스틸 사일로의 자재를 외부 순환 배출하는 동안 운전에 관련된 장비는 18.5kW 집진 모터 1대, 75kW 루츠 블로워 1대, 90kW 루츠 블로워 2대 등이다. 현재 강철 사일로의 전기실에서 제공하는 전원 공급 장치는 장비의 전원 요구 사항을 충족하기에 부족합니다.

(3) 이 프로젝트는 건설 중이며 현장의 기타 임시 전기 장비는 강철 사일로의 전기실에서 전력을 끌어옵니다. 이러한 임시 전기 설비는 외부 물질 순환과 동시에 작동될 가능성이 높습니다.

4. 대책 및 효과
철강사일로 전기실의 주전원점을 조속히 교체하십시오. 새로운 전원 공급 장치를 연결하기 전에는 전기 장비의 동시 작동이 금지됩니다.

2014년 11월, 이 프로젝트를 위해 새로 건설된 변전소가 공식적으로 사용되었습니다. 철강사일로 전기실의 전원공급은 분쇄전기실에서 인입되도록 변경되었으며, 분쇄전기실과 철강사일로 전기실 사이의 거리는 약 60m이다. 임시전원케이블과 동일한 종류, 규격의 케이블을 사용하여 스틸사일로 전기실에 주전원을 연결한 후, 스틸사일로 외부순환방전시 전원전압이 390~399V 사이로 안정되었고, 현장장비는 정상적으로 작동하였으며, 집진모터에는 더 이상 과전류트립 현상이 발생하지 않았습니다.