定子冷却水泵跳闸事故原因分析及处理

定子冷却水泵跳闸事故原因分析及处理

摘要：某厂发电机冷却方式为水氢氢，即发电机定子铁芯冷却方式为氢气间接冷却，发电机定子绕组冷却方式为去离子水直接冷却，发电机转子绕组冷却方式为氢气直接冷却。去离子水采用定子冷却水泵进行强制循环。定子冷却水泵在发电厂至关重要，定子冷却水泵故障，可能会将发电机线圈烧损，直接导致发电机重大危险。若断水保护动作，应检查定子冷却水泵是否跳闸，备用水泵是否联动，分析判断进水滤网是否堵塞及保护装置误动等因素。文章着重分析大唐辽源发电厂330MW 3号机组定子冷却水泵跳闸原因，以及在检修中根据分析方案查找和治理的措施。

关键词：定子冷却水泵；跳闸；缺相跳闸；定子冷却水泵跳闸

随着机组运行时间的增长，各种设备问题也日益增多，给安全生产带来了重大隐患，而作为全厂动力源泉的电动机首当其冲，对电动机事故跳闸应做好必要防范手段，电动机跳闸原因很多，处理更为复杂，特别是事故跳闸。如何做好应对电机跳闸，减少电机跳闸，保证安全生产已刻不容缓，跳闸是电动机最为常见的故障，本文就我厂低压电动机定子冷却水泵常见的跳闸故障类型，故障原因，并结合我厂实际事故案例进行分析，采取最好的防范措施，减少机组跳闸次数，保证生产现场安全稳定运行，减少不必要的非停事故。

1 事故概述

某发电厂3号与4号机组2×330MW亚临界汽轮发电机组，分别于2008年11月12月份投产，汽轮机为北京北重汽轮电机有限责任公司制造的NC330-17.75/0.39/540/540型亚临界、一次中间再热、单轴、三缸双排汽、采暖抽汽凝汽式机组。发电机为北京北重汽轮发电机有限责任公司生产的T255-460水氢氢冷却、静止硅整流励磁系统、三相隐极式同步发电机。我厂定子冷却水泵的主要作用将定子冷却水箱中的去离子冷却水通过定子冷却水泵打到发电机定子绕组空芯铜导线中，将铜导线中的热量吸收并进入定子冷却水箱中进行冷却，防止定子绕组过热，烧损定子线圈，影响发电机的安全运行。定子冷却水泵在电厂中至关重要，如果定冷水流量低于

30 t/h，延时30s动作于机组跳闸。定子绕组允许的最高温度为120℃。在正常运行条件下，定子绕组温度应不超过90℃，各测试点及定子铁芯的各测试点温度指示大致相同，其标准偏差小于5℃，如果标准偏差大于5℃时，将发出报警信号。发电机定子绕组温度超过120℃，发电机保护动作跳闸。

2 事故经过

2012年01月02日，早9：20，3号机直流110 W第二组电源绝缘监测装置报警就地检查，进行查找，确定机MCC段母线控制装置报警。同时3号机汽机监盘人员发现3B定子冷却水泵跳闸，3A定子冷却水泵联锁启动。电气人员立刻去机MCC段母线查找定子冷却水泵开关。定子冷却水泵开关综合保护装置报

警显示“缺相故障报警”并伴有电缆烧焦的气味。将3B定子冷却水泵抽届开关拉出，发现开关控制电缆全部烧损。并伴有一相动力电源断开。

3 定子冷却水泵电动机发生跳闸故障

低压电动机跳闸主要分为电源开关跳闸、接触器跳闸、热继电器跳闸三大类，当然还有现如今应用比较多的变频器故障导致电机跳闸。我们在日常工作中最为常见的是跳电源开关和跳热继电器，跳热继电器是一般的故障，而跳电源开关则是相当严重的故障。定子冷却水泵跳闸在电气方面故障有定子绕组缺相运行，定子绕组首尾反接，三相电流不平衡，绕组短路和接地，绕组过热和转子断条、断路等。

3.1 定子冷却水泵电动机发生跳闸故障的外因

故障外因主要有：电源电压过高或过低；三相电流不平衡；保护器或热继电器整定值过小；开关、接触器及热继电器等元件老化；起动和控制设备出现缺陷；接线错误导致反转；电动机过载；联锁跳闸；电源及引出线缺相、短路或接地；元件连接处虚接及铜铝连接处发热；周围环境温度过高，有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其它腐蚀性气体、油类等。

3.2 定子冷却水泵电动机发生跳闸故障的内因

故障内因主要有机械部分损坏，如轴承和轴颈磨损，转轴弯曲或断裂，支架和端盖出现裂缝。旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致。所传动的机械发生故障（有摩擦或卡涩现象），甚至造成电动机卡住不转。引起电动机过电流发热，使电动机温度急剧上升，绕组烧毁；绕组损坏，如绕组对外壳和绕组之间的绝缘击穿，匝间或绕组间短路，绕组各部分之间以及首尾之间的接线发生差错，焊接不良，绕组断线等；铁芯损坏，如铁芯松散和叠片间短路；绑线损坏，如绑线松散、滑脱、断开等。

4 我厂定子冷却水泵跳闸原因分析

低压电动机的跳闸故障外因一般比较容易观察与发现，而内因往往不容易发现。由于电动机的结构型式、制造质量、使用和维护情况的不同，往往可能出现同一故障有不同外观现象，或同一外观现象引起不同的故障。因此要正确判断故障，必须先进行认真细致的观察、研究和分析。然后进行检查与测量，找出故障所在，并采取相应的措施予以排除。步骤如下：

①首先了解电机的型号、规格、使用条件、使用年限，以及电机在发生故障前的运行情况。当时机组负荷

220 MW，定子冷却水泵电机型号Y200L2-2，容量37 kW，电压等级380 W，额定电流69.8 A，角型接线，丹东黄海电机有限公司制造。以运行3年，在故障前运行良好，电机温度25℃，声音正常。由于3号机3A定子冷却水泵振动大，

2011年12月02日切换到3B定子冷却水泵运行，正常运行时，3B定冷泵电流

58.2 A，定子冷却水流量为80 t/h。

②察看故障现象，察看时要按电动机故障情况灵活掌握，通过观察分析判断，再把电机拆开，测量并仔细观察其内部情况，找出其故障所在。将3B定子冷却水泵进行停电做措施，对3B定子冷却水泵电机三相测绝缘，A相对地绝缘：500 Ω，B相对地绝缘：500 Ω，C相对地绝缘：500 Ω，相间绝缘为0 Ω。并由检修人员对定子冷却水泵电机三相测平衡电阻均为0.5 Ω。电机绝缘均正常。电机故障可排除。故障缩小到3B定子冷却水泵抽屉开关处，表面现象看控制电缆以及接触器全部烧损。同时负荷侧动力电源A相断开，综合报警显示“缺相故障报警”显示。初步判断由于3B定子冷却水泵A相动力电缆与接触器连接处接头接触不良，进行弧光放电打火，导致3B定子冷却水泵抽屉开关电缆烧损，属故障外因。