电动机引出线烧毁事故的原因分析及改造

马博

福建福清核电有限公司 福建福清 350318

1 电动机常见故障的分析和处理

1.1 电源接通后，电动机不能起动，但有嗡嗡声

（1）可能原因：①电源没有全部接通而形成缺相起动；②电动机过载；③被拖动机械卡住；④绕线式电动机转子回路开路成断线；⑤定子内部首端位置接错，或有断线、短路。

（2）处理方法：①检查电源线，电动机引出线，熔断器，开关的各对触点，找出断路位罝，予以排除；②卸载后空载或半载起动；③检查被拖动机械，排除故障；④检查电刷，滑环和起动电阻各个接触器的接合情况；⑤重新判定三相的首尾端，并检查三相绕组是否有断线和短路。

1.2 电动机起动困难，加额定负载后，转速较低

（1）可能原因：①电源电压较低；②原为角接误接成星接；③鼠笼型转子的笼条端脱焊，松动或断裂。

（2）处理方法：①提高电压；②检查铭牌接线方法，改正定子绕组接线方式；③进行检查后并对症处理。

1.3 电动机起动后发热、冒烟、烧毁

（1）可能原因：①电源电压过低，电动机在额定负载下造成温升过高；②电动机通风不良或环境湿度过髙；③电动机过载或单相运行；④电动机起动频繁或正反转次数过多：⑤定子和转子相擦。

（2）处理方法：①测量空载和负载电压；②检查电动机风扇及清理通风道，加强通风降低环温；③用钳型电流表检查各相电流后，对症处理；④减少电动机正反转次数，或更换适应于频繁起动及正反转的电动机；⑤检查后对症处理。

2 电动机引出线烧毁事故及其原因分析

某发电厂同步并网系统强迫风冷装置风机电动机的定子绕组引出线截面积为16mm2。现场反馈设备长期运行后引出线经常发生温升过高现象，导致电动机绕组引出线烧损，发电机组有降负荷风险。同步并网系统的主要功能是通过负荷开关合闸将发电机发出的电能输送至主变压器，经主变压器升压后与电网并网。该系统由发电机输出端子封套、分相隔离连接母线、负荷开关、自动同步器和强迫空气冷却系统组成。强迫空气冷却系统主要为发电机输出端子封套、分相隔离连接母线、负荷开关等设备进行强迫通风换气冷却。

式中：

Pm——电动机功率（kW）；

Pp——额定流量下的轴功率（kW）；

ηt——传动效率；

α——余量。

当Pp小于55kW时，α在0.1—0.2内取值；当Pp在55—250kW时，α在0.05—0.15内取值；当Pp大于250kW时，α在0.02—0.05内取值。在计算过程中，α取0.15；风机机组采用皮带传动，ηt取0.95。根据厂家说明书，20℃时风机轴功率为26.39kW，此时电动机的功率为：

高于20℃时，风机轴功率为24.63kW，此时电动机的功率为：

该风机电动机的型号为M3BP200MLA4，额定功率为30kW。与计算结果对比可见，高于20℃时，风机负载已非常接近电动机的额定功率；在20℃时，超出了额定功率，这不符合风机电动机选型的设计要求。综上所述，此问题的根本原因是风机电动机选型不合理，电动机额定功率偏小。

3 改造措施

3.1 正确选择电动机

①合理选择电动机的结构型式。开启式：在构造上无特殊防护装置，用于干燥、无灰尘的场所。防护式：在机壳或端盖下面有通风罩，以防止杂物掉入，也有将外壳做成挡板状，以防止在一定角度内有雨水溅入。封闭式：电动机散热能力较差，能防止微小的固体异物和任何方向的溅水进入电动机内部。适用于灰尘、油污、潮湿场所，可采用这种电动机。密封式：适用于液体中的生产机械，如农用潜水泵等。②合理选择电动机的功率。如果生产机械与电动机之间是直接传动，所选用电动机的功率应是被拖动机械功率的1-1.1倍；若生产机械与电动机之间是经过皮带传动，则所选电动机的功率应是被拖动机械功率的1.05-1.15倍。③正确选择电动机的额定电压。电压等级的选择，要根据电动机的类型、功率以及场所提供的电网电压来决定[1]。

3.2 风机电动机本体换型

依据《工业与民用配电设计手册》以及上述计算结果，应选择功率高1个等级的37kW电动机替代原电动机。现采用ABB公司的M3BP200MLB4型电动机替代原M3BP200MLA4型电动机。2种电动机的主要参数如表1所示。换型后的电动机具有一定的备用功率，可满足多种条件工况下的功率需求。根据现场运行电流与换型前电动机额定电流的对比，可估算正常工况下电动机负载约为30kW，换型后的负载率为30/37×100%=81%。

表1 电动机的参数对比

总之，经过改造，目前该发电厂定期检测电动机及其引出线的温度，未发现有温升过高现象。运行实践证明，此次改造是合理的，也是必需的，不仅降低了发电机组停机的风险，还确保了发电厂稳定的经济效益，值得在同类电厂中推广应用，具有一定的示范价值和参考意义。