Phân tích và xử lý hiện tượng ngắt động cơ do sụt áp nguồn điện

1. Hiện tượng lỗi
Vào tháng 3 năm 2025, trong quá trình vận hành xả tuần hoàn bên ngoài của dự án silo thép tro bay, động cơ thu bụi trên đỉnh silo thường xuyên bị ngắt do trục trặc, khiến bộ thu bụi không thể hoạt động. Nhân viên tại chỗ báo cáo như sau:

(1) Động cơ thu bụi thỉnh thoảng bị vấp trong quá trình khởi động.

(2) Động cơ thu bụi bị ngắt sau khoảng 1-2 giờ xả tuần hoàn bên ngoài từ silo thép.

(3) Khi động cơ thu bụi bị ngắt, dòng điện hoạt động được hiển thị bởi bộ bảo vệ động cơ là 40A.

(4) Bộ thu bụi tại chỗ là loại PPCS32-6, với các thông số chính sau trên bảng tên: quạt ly tâm loại 9-26 8D, tốc độ dòng chảy 8792-11320 m³/h, áp suất tổng 3834-3638 Pa; Động cơ hút bụi loại Y2 180M-4, công suất định mức 18,5kW, dòng điện định mức 36A. 2. Phân tích nguyên nhân gốc rễ và ghi dữ liệu
Dựa trên phản hồi từ trang web, công ty chúng tôi đã ngay lập tức cử các chuyên gia có liên quan đến hiện trường để điều tra nguyên nhân lỗi từ các khía cạnh sau:

2.1 Kiểm tra cơ khí

(1) Việc lắp đặt khớp nối giữa động cơ và bộ giảm tốc có đáp ứng tiêu chuẩn hay không;

(2) Xoay rôto quạt để kiểm tra xem có vết xước hoặc ma sát không;

(3) Mức dầu của ổ trục giảm tốc có bình thường hay không;

(4) Túi thu bụi có bị hỏng hay không;

(5) Các thông số của thiết bị được bàn giao có phù hợp với thông số thiết kế hay không.

2.2 Kiểm tra điện

(1) Sử dụng máy đo điện trở cách điện để kiểm tra xem cách điện của cáp và động cơ có đáp ứng yêu cầu hay không;

(2) Kiểm tra xem kết nối cáp có an toàn không và có tiếp xúc kém hay không;

(3) Kiểm tra cài đặt thông số của bộ bảo vệ động cơ.

2.3 Ghi lại dữ liệu vận hành liên quan
Sau khi kỹ sư thiết bị kiểm tra, không có vấn đề gì với các bộ phận cơ khí, còn các bộ phận điện, bao gồm cả cách điện cáp và động cơ cũng như các kết nối cáp, đều không có vấn đề gì. Do thỉnh thoảng xảy ra lỗi ngắt trong quá trình khởi động bộ thu bụi, để đảm bảo khởi động và ghi dữ liệu trơn tru, dòng điện hoạt động của bộ bảo vệ động cơ đã được thay đổi từ 36A thành 40A (tức là gấp 1,1 lần dòng điện định mức của động cơ). Dữ liệu được ghi lại trong quá trình vận hành máy hút bụi như sau:

(1) Điện áp nguồn khi thiết bị không chạy: Điện áp pha AB là 399V, điện áp pha AC là 397V và điện áp pha BC là 398V.

(2) Dữ liệu từ 4 giờ vận hành không tải: Dòng pha A 34,1A, dòng pha B 34,6A, dòng pha C 33,9A; Điện áp pha AB 388V, điện áp pha AC 386V, điện áp pha BC 387V; nhiệt độ thân động cơ tối đa 73,2oC, nhiệt độ ổ trục động cơ tối đa 70oC. (3) Dữ liệu từ máy hút bụi hoạt động trong 90 phút trong quá trình xả tuần hoàn bên ngoài từ silo thép: Dòng pha A 40,2A, dòng pha B 39,5A, dòng pha C 39,8A; Điện áp pha AB 354V, Điện áp pha AC 351V, Điện áp pha BC 356V; Nhiệt độ thân động cơ tối đa 81,4oC, Nhiệt độ vòng bi động cơ tối đa 77oC.

3. Phân tích nguyên nhân Qua phân tích dữ liệu trên và kiểm tra đồng hồ kẹp, người ta thấy rằng khi silo thép xả vật liệu ra bên ngoài, điện áp nguồn ba pha giảm từ khoảng 398V (điện áp không tải) xuống khoảng 354V (điện áp tải). Đồng thời, dòng điện động cơ hút bụi và nhiệt độ động cơ tăng nhẹ so với điều kiện không tải. Theo GB 50052—2009 "Mã thiết kế cho hệ thống phân phối và cung cấp điện", trong điều kiện hoạt động bình thường, độ lệch điện áp cho phép tại các cực của động cơ là ±5% điện áp định mức của động cơ. Như đã trình bày ở trên, điện áp hoạt động thực tế của động cơ thu bụi thấp hơn nhiều so với điện áp định mức của nó, với độ lệch điện áp xấp xỉ -11%, không đáp ứng yêu cầu ±5% điện áp định mức trong GB 50052-2009. Theo công thức tính công suất P = √3UIcosφ, điện áp giảm xuống 354V sẽ trực tiếp khiến dòng điện động cơ tăng lên xấp xỉ 40A. Vì dòng điện thực tế của động cơ đã cao hơn giá trị cài đặt của bộ bảo vệ động cơ là 36A nên bảo vệ quá dòng sẽ ngắt. Lưu ý: Khi vật liệu silo thép tuần hoàn ra bên ngoài, động cơ hút bụi được điều khiển bởi bộ bảo vệ động cơ, còn các thiết bị khác được điều khiển bằng bộ biến tần.

Khi kiểm tra, người ta phát hiện ra những nguyên nhân sau gây ra điện áp nguồn thấp của động cơ hút bụi:

(1) Nguồn điện cấp vào phòng điện silo thép là nguồn điện tạm thời, có khoảng cách từ nguồn điện đến phòng điện khoảng 500m.

(2) Nếu chỉ có một thiết bị duy nhất hoạt động, nguồn điện do phòng điện silo thép cung cấp đáp ứng yêu cầu về điện năng của thiết bị. Tuy nhiên, trong quá trình xả vật liệu tuần hoàn bên ngoài từ silo thép, thiết bị tham gia vận hành bao gồm một động cơ hút bụi 18,5kW, một máy thổi Roots 75kW và hai máy thổi Roots 90kW. Tại thời điểm này, nguồn điện do phòng điện của silo thép cung cấp không đủ để đáp ứng yêu cầu về điện năng của thiết bị.

(3) Dự án này đang được xây dựng và các thiết bị điện tạm thời khác tại chỗ lấy điện từ phòng điện của silo thép. Có khả năng cao là các thiết bị điện tạm thời này sẽ hoạt động đồng thời với quá trình lưu thông vật liệu bên ngoài.

4. Biện pháp đối phó và tác động
Thay thế điểm nguồn điện chính của phòng điện silo thép càng sớm càng tốt. Trước khi kết nối nguồn điện mới, việc vận hành đồng thời các thiết bị điện đều bị cấm.

Tháng 11/2014, trạm biến áp mới xây dựng của dự án này đã chính thức được đưa vào sử dụng. Nguồn điện cung cấp cho phòng điện silo thép được thay đổi lấy từ phòng điện máy nghiền, với khoảng cách giữa phòng điện máy nghiền và phòng điện silo thép khoảng 60m. Sau khi kết nối nguồn điện chính với phòng điện của silo thép bằng cáp cùng loại và thông số kỹ thuật như cáp điện tạm thời, điện áp nguồn trong quá trình phóng điện tuần hoàn bên ngoài của silo thép ổn định trong khoảng 390 đến 399V, thiết bị tại chỗ hoạt động bình thường và động cơ hút bụi không còn bị vấp quá dòng nữa.