电动给水泵电机引线故障分析及处理.pdf

J 电 力 安 全 技 术 第 1 3 卷( 2 0 1 1 年 第1 2 期) 电动给水泵电机引线故障分析及处理 马立 群 ( 青海桥 头铝 电股份有限公司，青海 大通8 1 0 1 0 0 ) [ 摘要]介绍了 青海桥头铝电股份有限公司二厂发生的多起给水泵电机中性点侧引线故障现 象，分析了导致弓 I 线故障的原因，通过改进引线绝缘工-g、更换并焊接铜鼻以及用绝缘胶带密 封焊 接部位等处理手段 ，取得 了较好的效果，并提 出了预防措施。 [ 关键词]给水泵电机；引线故障；绝缘损坏；故障处理 青 海桥头铝 电股份有 限公司二厂装机容量 为 5 1 2 5 Mw ，每 台锅炉 配 2台 电动给 水泵 ，1 台 运行 ，1台备用。给水泵 电机 为上海 电机 厂生产 的 YKO S 3 2 0 0 - 2 ，额定功率 3 2 0 0 k W，额定 电流 3 5 6 A，额定电压 6 k V，绝缘等级为 B级 ，安装形 式 I M7 2 l 2 。该 电机 中性点引线经电流互感器引出， 电机引出线每相由 2根引线组成，并在下方连接氧 化锌避雷器 ，自2 0 0 9年以来曾多次发生故障。 1 故障现象 自 2 0 0 9年以来 陆续发生多起给水泵 电机 中性 点侧引线过热、烧断、绝缘过热等引线故障，总计 l 2次之多。其 中有 4次是运行 中引线烧断，造成 电机保护动作，严重影响机组的安全运行。 ( 1 )2 0 0 9年 1 2月，5号机 甲给水 泵 电机运行 过程 中差动保护动作。打开接线盒盖 ，发现 A相 引线前端绝缘层剥裂 ，铜鼻有过热痕迹 ，中性点侧 连接铜排部分烧毁 ，B相引线与中性点连接铜鼻烧 毁 ，近 1 ／ 4引线有烧毁、绝缘硬化现象 。 ( 2 )2 0 1 0 年 3 月 ，5号机 乙给水泵电机运行中 过热保护动作。检查发现电机出线引线电缆及铜鼻 无异常 ，中性 点侧 出线 A相、C相部分绝缘严 重 过热，B相与中性点连接处铜鼻烧毁 ，中性点铜排 与 B相连接处严重烧毁 ，避雷器烧毁 。 ( 3 )2 0 1 0年 5月小修期间，检查 4号机 乙给水 泵发现，中性点出线引线 A相靠近中性点铜排的 部分绝缘皮脱落， 铜鼻有过热现象， 连接螺丝松动， 连接处有断裂细铜丝，剥开铜线发现其内部有大量 一 9一 铜绿。 ( 4 )2 0 1 0年 1 2月 ，2号机 乙给水泵 电机 运行 中差动保护动作跳闸。检查发现 ，进线侧 A相有 1 根引线烧断， B相 2 根均烧断，c相有 1 根烧断， 断面整齐。中性点侧连接 C T的 2根引线绝缘有过 热现象 。 2 原因分析 2 ． 1 引线绝缘损坏 机组于 1 9 9 8 年投运，由于电机设备运行时间 较长，引线绝缘老化 ，电气性能和机械性 能下降。 加上化学物质腐蚀、机械振动损伤和磨损 、受潮发 霉氧化以及发生在电源电缆上的短路电流及频繁起 动的冲击 ，都对引线绝缘形成伤害。 引线与定子铁心距离太近 ，铁芯热量直接辐射 至引线绝缘，且引线与电机接线盖壁接触，电机运 行振动时相互摩擦，导致引线外绝缘切割受损。 2 ． 2 接触不 良 电气连接处表面污损、连接部位接触面氧化膜 未及时消除，引线与铜鼻 、铜鼻与铜排接触面接触 不 良，导致局部产生较高 电阻。 电气连接处因长期振动 ，热胀冷缩 ，导致连接 处松动。引线铜导丝排列松散 ，铜丝之间存在较大 间隙，运行 中在电磁力和机械振动的作用下，导致 引线内部铜导丝部分断裂 ，尤其在与铜鼻接触部较 容易出现断股 ，使接触电阻增大。 2 ． 3 制造工艺不完善 电机 引线与铜鼻连接处只作了简单的直接压 第 l 3 卷 ( 2 0 1 1 年第 l 2 期 ) 电力 安 全 技 术 接，未进行焊接处理或采用相对保险可靠的环压技 术 ，导致引线接头处接触面积减小 ，直流接触 电阻 偏大 ，机械力减弱 。 2 ． 4 连接紧力不足 ’ 铜鼻连接处螺栓尺寸较小 ，机械紧力不足 ，长 时间运行后容易出现螺丝松扣 ，形成虚接 。 3 故障处理 3 ． 1 改进引线绝缘施工工艺 剥开过热、硬化、腐蚀的绝缘橡皮 ，观察 内部 铜丝绕线有无氧化、变质、断裂，是否存在铜绿等 状况。内部铜丝氧化时用砂纸打磨铜丝表面 ，恢复 铜丝光泽后 ，将铜丝重新梳理，再将铜鼻与绕组冷 压连接，并焊接处理。对接线处的裸露铜线进行手 包绝缘处理 ，采用 云母 带为 主绝缘 材料 ，将 0 ． 1 4 mm 热弹性环氧玻璃粉云母带半叠绕包 7～8层 ， 然后在 已包扎的云母带上缠绕 自粘橡胶绝缘胶带数 圈，直至厚度高出原引线绝缘橡胶厚度 。 3 ． 2 更换铜鼻 用 2 ． 4 mm厚 的 5 0 0 A铜鼻代替原 1 ． 7 mm厚 的 3 5 0 A铜鼻。由于每相 引线为 2根 ，粗略计算有 效接触面积 由6 0 4 ． 4 2 mm2 增大为 l 0 6 0 ． 2 4 mm2 ； 连接处的螺栓 由 Ml 2更换为 M1 8 ，有效增加铜鼻 连接处的机械强度和通流面积。 3 ． 3 用氧 一乙炔对铜鼻进行银铜焊 为有效减小铜鼻与引线接触点 的直流电阻 ，增 大其连接处的机械强度 ，通过对几种焊接特点的分 析 ，结合设备 自身特点，并比较以前变压器、电动 机焊接经验 ，决定用氧 一乙炔对铜鼻进行银铜焊。 焊前准备 ：将引线铜丝整形 ，要求出线头平行 且对齐，将所焊接部位用酒精或丙酮洗干净 。将梳 理整齐的铜丝放入铜鼻槽内，出线头与头套紧密平 齐后压接，既保证外观，同时确保良好的接触。 为保护引线及其他绝缘不受损伤 ，需将石棉绳 包扎在距焊剂流布区 1 mm左右处并加水浸湿。用 焊枪对焊接部位进行加热 ，温度达到 5 3 0℃时 ，在 氟硼酸钾熔化并均匀流布后再焊接 。如果石棉绳上 的水被蒸发时 ，应该再加水。然后加银铜焊料 ，使 其在工件需要镀层处均匀流布。焊缝应饱满渗透， 焊接时尽量避免焊料落在铜鼻外表面上，焊接后及 时将焊渣和保护材料去除干净 。 J 3 ． 4 用绝缘胶带密封焊接部位 铜鼻与引线冷压 连接并采用银铜焊接处理后 ， 考虑到引线在热胀冷缩时铜导线和云母 一起膨 胀 后，会形成位移 ，逐渐产生空隙，进而减弱绝缘及 防潮能力，最后将焊接表 面磨光打平，再用 J 3 M 自粘橡胶绝缘带以连续半重叠绕包扎，包扎时拉伸 胶带至原宽度的 3 ／ 4 ，以保证成型性和绝缘效果。 4 处理效果 自2 0 0 9年起 ，所有更换铜鼻并经处理的引线， 在大小修、顺检 ，检查试验 时均未发现绝缘损坏 、 引线烧损 、硬化、过热、接触点松动等现象 ，投运 电机也未发生运行中引线烧断事故，为发电机组的 安全运行提供了可靠保 障。 5 预防措施 ( 1 )利用大小修及顺检机会对停运 电机引线进 行有效维护。包括对接触部位铜鼻重新清污、氧化 层打磨、引线焊点处检查及螺丝重新加固及氧化锌 避雷器电气试验。 ( 2 )大小修时 ，用 2 5 0 0 V摇表对各 电机定子 绕组进行绝缘测定 ，绝缘 电阻值应符合下式要求： ≥ ( 1 0 0 0 ~ - P ／1 0 0 ) 式 中： —— 电动机绕组绝缘 电阻值 ，MQ； ( 7 -_一 电机额定 电压 ，V； P —— 电动机额定功率 ，k W。 对停运 时 间过长 的电机 ，当 电机绝缘较低又 不方便 吊离拆解 电机时，可接 3 8 0 V三相 电源或直 流电进行烘干。其电源可由电焊机或其他直流 电源 获得。将三相出线加 以串联 ，直流电的大小可 由温 度决定 ，但要注意烘干过程 中控制线圈表面温度在 8 0℃及 以下。 ( 3 )防止 电机频繁启动。电机启动时电流及 电 磁力将使焊接薄弱、连接松动处的工况加速恶化， 使绝缘 老化，影响寿命 。根据 《 电机运 行规程) ) ， 5 0 0 k W及以上 电动机的起动时间间隔不得少于 2 h 。 ( 4 )对同一机组的 2台 电机应合理投运，避免 某一台长期停用受潮。要联系相关部门处理好 电机 上方及附近的漏水 ，必要时可在电机上方铺设塑料 一 9一 S 电 力 安 全 技术 第 1 3 卷(2 0 1 1 年 第l 2 期 ) 美式箱变 “ 放电’ ’ 原因分析及对策 刘扶新 ，李峻岭 ，韩 勇 ( 中石化西北油田分公司，新疆 轮 台8 4 1 6 0 0 ) [ 摘 要]分析 了塔河油田美式箱 变内 “ 放 电”现 象的原 因，这种现 象的产生是由于箱式变内 电缆头制作工艺的缺陷造成的，针对 “ 放 电”现 象可能产生的严重后果，给 出了可供选择的防范措 施及其实施效果，并进行 了比较。 [ 关键词] 美式箱 变；电缆放 电；屏 蔽层 ；半导体层；主绝缘 美式箱变具有 占地面积小 、便于安放、降低线 路损耗、缩短低压电缆长度、降低供电配套的造价 等优点 ， 所 以被普遍用于计转站和联合站内。近期 ， 在塔河油 田内，发现美式箱变箱体 内出现 “ 放 电” 现象 ，现对其原因进行分析 ，并提出相应对策。 1 故障简介 巡视人员在对塔河油 田9 - 2计转站、1 号注水 站内美式箱变进行巡视时发现 ，用 1 0 k V验电器触 碰美式箱变 内的电缆终端部分 ，验 电器报警；用验 电器触碰肘型插头避雷器接地线， 验电器报警。针 对上述报警现象 ，巡视人员对塔河油田内所有美式 箱变 内的绝缘情况进行了全面检查。发现现运行的 3 7台箱式变压器 ，其中有 2 5台存在电缆终端部分 和肘型插头避雷器接地线有 “ 放 电”现象。 由于电缆长期运行于 “ 放电”环境 ，降低了电 缆终端部分的绝缘性能，严重威胁巡视人员的人身 安全 。同时，若发生单相接地 或过电压 ，将会使此 绝缘薄弱部位被击穿 ，最终导致两相接地短路的事 故 ，影响设备的安全稳定运行 。 2 故障分析 2 ． 1 故障原因 导致电缆终端和肘型插头避雷器 “ 放 电”现象 的原因有 以下几个。 ( 1 )美式箱变接地体腐蚀断开或高压 电缆的屏 蔽线和肘型插头避雷器接地线与接地体连接不 良， 产生悬浮电压 。 ( 2 )避雷器内氧化锌基片的性能变坏 ，影响避 雷器的工作特性。 ( 3 )电缆终端制作工艺有缺陷，如半导体层未 清理干净 ，剥半导体层时划伤主绝缘，应力管与铜 屏蔽层和半导体层接触不紧密等。这些都是造成电 缆终端电场集中，导致电场分布不均匀 ，产生感应 电压的因素。 2 ． 2 验证 ( 1 )测试 9 — 2计转站 、l 号注水站的美式箱变 的接地电阻，均小于 4 Q，检查所有高压电缆的屏 蔽线和肘型插头避雷器接地线与接地体连接 良好， 故接地电阻不符合规范这一条不是导致上述 “ 放电” 现象的原因。 罩 ，防止水直接漏人线圈内。 ( 5 )电机引线绝缘老化但又较难更换或无备品 时，可以使用绝缘蜡管，方便快捷。 参考文献： 1李建波，吴柳春．3 0 0 Mw 机组给水泵 电机故障分析处 理 [ J ] ．电力安全技术，2 0 0 9 ( 9 ) ：5 0 —5 1 ． 一 一 2 皮如贵．大型发电机连接线引线接头绝缘研究 【 J 】 ．东方 电机 ，1 9 9 4 ( 3 ) ：8 3 8 7 ． 3中国机械工程学会焊接学会．焊接手册 ：焊接方法及设 备 [ M】 ．北京 ：机械工业出版社，1 9 9 2 ． 4 蒋厚成．绕线式三相异步电动机转子星点引线断线的原 因及解决办法 [ J 1 ．中小型电机，2 0 0 0 ，2 5 ( 5 ) ：6 3 ． ( 收稿日期：2 0 1 1 ⋯0 7 0 4 )