大型三相异步电动机烧损处理及原因探讨(精)

火力发电厂给水泵电机烧损处理及原因探讨

王云峰，辛福春，刘体新

(河南理工大学，河南焦作454001)

［摘要］本文介绍了一起大型三相异步电动机运行中定子绕组烧损的事故经过，根据现场情况和历史数据，对事发过程进行了并全面分析，解释了故障发生的原因，并提出了预防措施。［关键词］定子绕组绝缘

Discussions on Burning of a Boiler Feedwater Pump Motor in Thermal Power Plant WANG Yun-feng，Xin Fu-chun，Liu Ti-xin （Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454001,China）

Abstract: This paper describes the burning process of a boiler feedwater pump motor. On the basies of the scene conditions and the history datas, the author discusses the process of the accident and provides a comprehensive analysis of the cause and preventing measures. Keywords： stator ; winding ; isolation

引言：

给水泵是火力发电厂的主要辅机。给水泵电机的运行状况直接关乎机组运行的可靠性。某厂#2机组B给水泵电机为上海电机厂生产的YKS5100-4型鼠笼式三相异步电动机，额定功率5100kW，额定电压6kV，额定电流560.5A，定子绕组绝缘等级：F，接法：Y，工作制：S1，额定转速1491r/min，出厂日期：1998年9月。

该套给水泵系统通过液力耦合器进行调速。分别配用DGT750-180型水泵和

YOT51型液力耦合装置。整套设备于1998年12月投入运行。

该电机曾于2005年10~12月期间进行大修。大修后各项电气预试均合格，与历史试验数据相比较无异常。电机内外部检查均未发现任何异常。

该给水泵电机电源CT变比为300/5（二

相式），母线PT变比为（6000/）（/100/3）/（100/3）（三相均装有），配套保护定值分别为：过流I段（速断）保护40A/0s，过流II段（过流）保护

13A/12s，过负荷保护4.9A/60s，比率差动保护2.5A0s，低电压保护43V/9s（按相间电压整定），负序过负荷报警0.01A/0.01s。6kV动力保护配置为RCS-9627B 型电动机保护测控装置，其后台监控配置为FG-2型监录装置。发电机组配用DCS系统。

1 故障经过

2008年9月14日上午09:04:33，#2机B给水泵运行中突然掉闸，A给水泵联动成功。62甲段“接地”信号灰闪，电气比率差动，差动、速断保护动作。运行人员将B给水泵开关解备后，测电机绝缘三相对地到零。

图1定子绕组故障部位

图2定子绕组故障点情况

检修人员将B给水泵就地接线盒拆开后，测电机绝缘三相对地到零，相间通。拆除电机端盖检查发现，该电机尾端机壳下方有绝缘粉末沉积，尾端下方端部绕组内面有电弧烧灼痕迹。

2 检查处理情况

故障电机解体、抽出转子后发现，该电机定子尾端（非传动端）5点钟方向铁芯槽口处2根线棒绝缘击穿，其中一根线棒导体基本烧断(烧出1个20mm见方，15mm深的坑洞)，另一根线棒主绝缘击穿（主绝缘上烧蚀痕迹约20mm见方，

3mm深，已露铜)，两线棒对定子铁芯均有放电痕迹，检查其余部位未发现明显异常（如图1、图2）。

电机送检修单位更换定子线圈时发现，电机机壳内部有较多锈迹，部分槽内线棒与铁芯槽壁间间隙较大，下层的端部与端箍间也不服帖，绑扎松弛。铁芯出槽口处及与端箍绑扎部位普遍有长期磨擦痕迹。上述部位的绝缘磨损导致了机壳内绝缘粉末的产生。

此次检修中，主要进行了以下工作：定

子机壳除锈，拆除电动机定子绕组，定子铁芯清理，硅钢片整形、清槽、去毛刺，重新制作线圈并下线。

新绕组绝缘带采用5442-1和5442-1D少胶云母带包缠绝缘。对线棒端部使用涤玻绳两道绑扎，线棒与线棒之间以及线棒与端箍之间空隙用适形材料填充，同时对

线棒小引线采用涤玻绳正反绕扎。定子绕组烘焙后采用真空压力浸渍，使线棒能最大限度吸收绝缘漆，再经过烘焙使线棒和定子铁芯成为一个密实整体。

对线棒端部使用涤玻绳两道绑扎通过采取这些措施，使定子线圈不会因电机振动而松动磨损绝缘。

3 故障原因分析

3.1 故障经过分析

据当班运行人员反映：故障发生前，该电机运行平稳，无任何故障先兆。调阅监控系统历史曲线，故障发生前该电机各电气参数均未见异常，故障发生前，电机A、B、C三相电压稳定，分别为3.51kV、3.52kV、3.59kV。

当天9时01分11秒—13秒的3秒钟内，B相电压突然降至2.92kV， A、C相电压分别升高至4.09 kV、3.71 kV，直至9时04分33秒电机发生相间短路，开关跳闸。故障持续时间约3 分20秒。

由上述情况基本可以判定电机B相定子绕组首先接地，其接地的原因有以下2种可能：

（1）从电机定子绕组绝缘磨损的情况来看，该电机长期运行后，绕组存在局部固定松动。槽口处的线棒因绝缘磨损破坏，导致B相绕组对地绝缘下降。

（2）该电机B相绕组在槽口处匝间绝缘不良，导致该处绕组内部首先出现匝间短路，并引发其线棒主绝缘击穿，导致B相绕组对地绝缘下降。

B相绕组接地或匝间短路时引起的电弧将相邻线棒绝缘破坏后导致2相绕组（通过定子铁芯）相间短路，致使差动、速断保护动作，开关跳闸。

3.2 原因分析探讨

（1）直接原因