电动机增容改造方案的可行性与实践

对于因为自然条件和社会经济发展需要增大容量的泵站，应该详细分析该站电动机是否有增加容量的可能性。只有在同时具有必要性和可行性时，电动机的增容改造方案才是可行的。在进行电机增容可行性分析时，应该详细分析电动机的各种设计参数、构造、所使用的绝缘材料和工艺流程等。

（一）TL800-24/2150型立式同步电动机的改造方案

TL800-24/2150型立式同步电动机是我国使用最多的大型同步电动机，研究该型号电机的改造方案具有重要意义。根据分析，可以对该机提出多种改造方案，表6-4所示的是某公司的三种方案，可供参考。

方案一是利用原电机磁极，定子按1000kW-20极设计线圈，转子去掉4个磁极，将20个极按1000kW-20极电机重新分布。该方案最为简单，造价最低。但技术性能较差，电机效率也较低，励磁电流大，励磁电压高，利用原电机励磁装置的裕度太小，可靠性差，转子绝缘未作处理问题仍然存在。

方案二是按容量为1000kW的TL1000-20/2150型电机的新设计方案。该方案不仅解决了绝缘老化问题，而且对其他机械部分全部更新，效率较高，各种性能安全可靠。但该方案的造价高，是方案一的三倍。本方案属整体更新方案。

方案三利用原电机定、转子铁芯，重新按TL1000-20/2150设计定、转子线圈，对定子和转子线圈全部更新，彻底解决绝缘老化问题。转子采用铜线圈，使电机损耗降低，励磁功率下降，电机效率提高。励磁电压和励磁电流对原励磁装置更合理，更安全，最大过载能力强，但电机改造的造价比方案一略高。

表6-4　TL800-24/2150型立式同步电动机的改造方案

（二）TL1600-40/3250型立式同步电动机的改造方案

TL1600-40/3250型立式同步电动机是直径2.8m大型轴流泵的配套动力机，在我国应用广泛。因为与该机配套的水泵设计扬程为5.6m，对于向长江中游排水的大型泵站，一般均不能满足最高扬程的要求，因此，普遍要求该机型进行增容改造。目前，对该机的增容改造主要采取如下措施。(www.xing528.com)

（1）减小定子线圈绝缘层厚度，增大线圈导电面积。20世纪80年代以来，我国绝缘材料性能有较大改善，高压电机线圈绝缘层可以减薄，原线圈绝缘层单边厚度为2.3mm，在增容改造设计时改为2.0mm（国外普遍采用1.1～1.9mm），由此将定子线圈导线截面由原2.44mm×6.9mm增大为2.8mm×7.5mm；转子线圈导线截面由原铝线3.53mm×25mm增大为铜线3.53mm×30mm。

（2）将连续绝缘改为混合绝缘，并增加高低压防晕措施。

（3）将绝缘等级改为F级绝缘后，允许温升由原130℃提高到155℃。

（4）功率因数由0.9提高到0.94。

（5）将转子改为铜绕组，并用F级绝缘。

（6）增大转子引出电缆截面，由50mm2改为75mm2。

（7）降低谐波含量，减少附加损耗。

该电机的增容改造已在湖北省南套沟泵站1600kW电机增容到1800kW的技术改造中得到实践，将本次技术改造的有关参数与原电机（1600kW）的设计参数进行对比，见表6-5。计算表明，通过优化设计，电机增容到2000kW是可行的。

表6-5　电机改造前后的有关参数（60相带变极方案）