某化工公司的一臺JSQ1512-4型高壓交流異步電動機(jī),其功率為1050kW,額定電壓為6kV,用于控制一臺大功率空氣壓縮機(jī)。
故障現(xiàn)象:在運(yùn)行過程中,突然停機(jī)并冒出黑煙,并發(fā)出絕緣材料被燒損的一股焦糊味道。
診斷分析:
(1)用高壓兆歐表搖測電動機(jī)的絕緣電阻,定子的三相繞組完全接地。
(2)進(jìn)行解體檢查,C相線圈前端匝間短路,后面有一根引出線崩斷,定子與電動機(jī)鐵芯之間有許多銅質(zhì)碎末。
(3)查看電動機(jī)的運(yùn)行記錄,電壓、電流、功率、定子鐵芯溫升均在正常范圍,沒有違章操作現(xiàn)象。
(4)這臺電動機(jī)的電源由所在公司35kV變電站中的P12#高壓開關(guān)柜輸送,查看P12#柜中的綜合保護(hù)記錄,在停機(jī)之前2min,曾出現(xiàn)了接地信號和零序動作。停機(jī)的同時則有母聯(lián)速斷保護(hù)動作、電動機(jī)差動速斷動作、電動機(jī)正序電流動作。
(5)根據(jù)故障現(xiàn)象,結(jié)合電動機(jī)的運(yùn)行記錄、變電站的綜合保護(hù)記錄,初步認(rèn)為故障原因是:C相線圈在制造時存在絕緣薄弱點(diǎn),由于長期運(yùn)行使該點(diǎn)的絕緣老化擊穿,形成匝間短路和接地,隨后出現(xiàn)線圈短路。電動機(jī)燒毀是其制造質(zhì)量不良所引起。
(6)經(jīng)過“會診”,認(rèn)為這個結(jié)論有很大的片面性。35kV變電站的綜合保護(hù)記錄中,有接地信號和零序動作,這說明該電動機(jī)存在接地現(xiàn)象。但是在電動機(jī)的運(yùn)行記錄中,卻沒有接地告警和接地跳閘的記錄,這說明電動機(jī)的保護(hù)裝置存在缺陷。所以正確的結(jié)論應(yīng)該是:電動機(jī)在絕緣薄弱之處接地,因接地保護(hù)不完備使事故進(jìn)一步擴(kuò)大,造成電動機(jī)燒毀。
故障處理:
(1)由于電動機(jī)長時間大電流接地,局部溫升嚴(yán)重超標(biāo),鐵芯大面積燒傷,必須送往專業(yè)修理廠進(jìn)行修復(fù)。
(2)安裝接地保護(hù)裝置。當(dāng)接地電容電流>10A時,使電動機(jī)的單相接地保護(hù)裝置動作跳閘;當(dāng)電動機(jī)繞組接地時,繼電保護(hù)裝置動作,將電動機(jī)的主回路切斷。
經(jīng)驗總結(jié):對于3kV以上的異步和同步電動機(jī),必須按照電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置的設(shè)計規(guī)范CB/T 50062-2008》中9.0.1條的規(guī)定,裝設(shè)各種保護(hù)裝置。而在本例中,沒有按照要求裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù),使高壓電動機(jī)帶著隱患運(yùn)行,造成重大事故。