5400kW电机事故原因分析及处理

刘智灵

（安阳钢铁集团公司制氧厂,河南 安阳 455004）

5400kW电机事故原因分析及处理

刘智灵

（安阳钢铁集团公司制氧厂,河南 安阳 455004）

摘要：简要介绍了厂2#23500#Nm3/h制氧机组氧压机电机故障情及处理过程。并对原因进行了分析，同时对电机和附件的维保提出了自己的认识。

关键词：事故经过；处理；原因分析

1　事故经过及初步检查

（1）2014年12月22日0：16分制氧厂2#23500#Nm3/h制氧机组氧压机电机因“差动保护”动作跳车。同时造成公司各主要生产单位不同程度停车。对公司生产影响巨大。

（2）本电机为5400kW异步电动机；电压10kV；转速为2992转/分绝缘等级为F级。停车后用2500V兆欧表对氧压机高压一次回路进行绝缘检查，发现对地绝缘为2MΩ。为确定故障点，将电机接线打开，使电机与电缆分离，单独摇测电机绝缘，发现绝缘依然为2MΩ。又将电机星点打开，对三相定子绕组分别进行摇测，发现电机A相绝缘为200MΩ，B相为3MΩ，C相绝缘为10MΩ。与此同时检查人员发现电机东侧上部冷却器顺着电机外壳向下有水流。为了解电机内部的真实故障情况，对氧压机电机进行了开盖检查。检查发现电机南侧非负荷端有两处定子绕组线圈崩断，电机北侧负荷端定子绕组正上部有几匝线圈发生了窜动，并且绝缘开裂。电机的正上部定子铁芯有受热发黑现象。电机东侧内部底有存水。初步认为是冷却器漏水造成绝缘降低以致短路使电机故障烧毁。

2　电机检查及处理

（1）由于怀疑漏水造成本次事故，所以首先检查冷却器。将冷却器本体进行压力试验，发现冷却器封头垫片处有一处漏水，本体不漏，紧固封头螺栓后，加压8kg，保压1小时。没有发现其他露点。然后却器全部打开，检查除垢，胀管，除锈，涮红漆，试压、保压不漏，更换全部密封垫。

（2）检查定子线圈。发现绝缘层没有包扎亚胺薄膜，只有双玻璃丝带和云母带，这样的工艺容易产生细小裂纹。

（3）拆定子线圈后检查线圈接线处，发现集线组有5处过压放电痕迹，烧伤。处理时用银焊补焊。

（4）清理线槽后。开始制作线圈。第一道工序：为减小集肤效应，四根线并绕，为防绝缘龟裂，加包亚胺薄膜；第二道工序：人工包白布带；第三道工序：用机器把线圈打开初步成型；第四道工序：人工拆掉白布带；第五道工序。紧密缠绕一遍白布带；第六道工序：机器缠绕云母绝缘带，四遍八层；第七道工序，两端人工缠绕绝缘带八遍八层；第八道工序：加热定型；第九道工序：直线端缠绕黑色防爬电布带，转弯处缠绕灰色布带。

（5）铁芯线槽清理整形，将铁蕊变色部位喷漆。端部钢圈，引线清理加强绝缘，包云母带和白布带。

（6）定子下线圈，然后初检绝缘电阻合格，直流电阻检查合格。

（7）定子进烘箱预烘除温→出烘箱、降温→入罐→真空排气→真空浸漆→压力浸漆→压力排漆→卸压滴漆，→出罐→干燥固化。

（8）趁热铲除漆疙瘩。加引线，安装温度表，加热器等等附件。所有螺孔攻丝，端盖，底座等安装面表面打磨处理，焊接接线，表面喷漆等等。

（9）转子做动平衡实验。不平衡度达300克以上，加装六块平衡块满足平衡度要求。结束后喷漆。

（10）冷却器，端盖，轴承座喷漆。

（11）电机冷却后，定子，测定子绝缘电阻：2500MΩ，直流电阻分别为0.06363Ω；0.06367Ω；0.06367Ω。耐压试验：30k；V8微安。

（12）12月28日 19：15分2#23500氧压机电机修好后送达现场，电机开始回装。回装结束摇测电机绝缘为2000MΩ。12月29日6：40分2#23500氧压机电机单机试车一小时，然后停车联接氧压机试车正常。

3　原因分析

（1）开始认为是冷却器封头渗水。水蒸发后产生水汽。实际上是湿蒸气作为循环冷却风一直在电机内循环，最后造成电机短路烧毁。但正常运行时运行工每两小时检查一次，没有发现接水槽的引水管有水外流的情况。当全面解体后检查：冷却器没内漏；定子、转子上没有水珠或明显的水汽现象；集线组有多处灼伤；三相绝缘电阻相差很大；且夏天经常在空气湿度90％以上运行。综上所述，本次事故有可能是短路造成冷却器垫漏水，沿着冷却器表面渗进电机里的。从而给人以进水造成短路的表面现象。但进水的可能性不能完全排除。

（2）在设备投产初期，高压柜后电缆头相间发现有严重的放电现象，有明显的灼伤痕迹。电源侧的放电，影响到磁通的变化，造成反电势急剧增加，对电机形成暗伤。

（3）此电机的开停采用的是真空开关，真空断路器结构的特点是在切合电动机感性负荷时引起的过电压很高，操作过电压一般为2-4倍，最高可达6倍。长期以来、电机启动、停机产生的操作过电压，外部电压波动等原因造成电机磁通的急剧变化，导致电机的反电势急剧变化，对线圈的集线组和长吊鼻过压放电灼伤，绝缘强度减弱，容易使电机定子线圈绝缘损坏。

（4）电机设计、选型存在着先天不足，匝间电压较高，绝缘层没有包扎亚胺薄膜，只有双玻璃丝带和云母带，绝缘材料长期运行后，易产生细微裂纹，降低绝缘性能。

（5）电机缺乏阻容吸收保护，只使用避雷器吸收过电压，而避雷器也长期没有做过放电试验，所以过电压对绝缘的影响应是主要原因。

（6）投产以来运行八年没有对电机进行过离线维护。定子温度经常在100℃以上运行。尽管在允许温升范围之内，但对电机的寿命影响也是不利的。

（7）此型电机没有漏水联锁保护。且投运以不没有对冷却器进行过清污处理，使冷却效果不佳，致使电机运行温度提高，也是因素之一。

4　结束语

（1）次事故是由原因分析中的2、3、4，5条综合积累造成的最后对地短路结果，之所以还有绝缘是因为短路后电动力将死接地点移位。

（2）应定期对电机绕组进行清灰除尘、并做真空浸等系统维护与保养，确保绝缘强度满足使用要求。

（3）对电机的辅助部分也不能忽视。冷却器的冷却效果直接影响着电机的温升，也就影响着电机的寿命。

作者简介：刘智灵（1964-），男,河南新密人，电气工程师。