摘 要：某廠發(fā)電機冷卻方式為水氫氫，即發(fā)電機定子鐵芯冷卻方式為氫氣間接冷卻，發(fā)電機定子繞組冷卻方式為去離子水直接冷卻，發(fā)電機轉子繞組冷卻方式為氫氣直接冷卻。去離子水采用定子冷卻水泵進行強制循環(huán)。定子冷卻水泵在發(fā)電廠至關重要，定子冷卻水泵故障，可能會將發(fā)電機線圈燒損，直接導致發(fā)電機重大危險。若斷水保護動作，應檢查定子冷卻水泵是否跳閘，備用水泵是否聯(lián)動，分析判斷進水濾網是否堵塞及保護裝置誤動等因素。文章著重分析大唐遼源發(fā)電廠330MW 3號機組定子冷卻水泵跳閘原因，以及在檢修中根據分析方案查找和治理的措施。

關鍵詞：定子冷卻水泵；跳閘；缺相跳閘；定子冷卻水泵跳閘

中圖分類號：TH31 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）29-0094-02

隨著機組運行時間的增長，各種設備問題也日益增多，給安全生產帶來了重大隱患，而作為全廠動力源泉的電動機首當其沖，對電動機事故跳閘應做好必要防范手段，電動機跳閘原因很多，處理更為復雜，特別是事故跳閘。如何做好應對電機跳閘，減少電機跳閘，保證安全生產已刻不容緩，跳閘是電動機最為常見的故障，本文就我廠低壓電動機定子冷卻水泵常見的跳閘故障類型，故障原因，并結合我廠實際事故案例進行分析，采取最好的防范措施，減少機組跳閘次數，保證生產現(xiàn)場安全穩(wěn)定運行，減少不必要的非停事故。

1 事故概述

某發(fā)電廠3號與4號機組2×330MW亞臨界汽輪發(fā)電機組，分別于2008年11月12月份投產，汽輪機為北京北重汽輪電機有限責任公司制造的NC330-17.75/0.39/540/540型亞臨界、一次中間再熱、單軸、三缸雙排汽、采暖抽汽凝汽式機組。發(fā)電機為北京北重汽輪發(fā)電機有限責任公司生產的T255-460水氫氫冷卻、靜止硅整流勵磁系統(tǒng)、三相隱極式同步發(fā)電機。我廠定子冷卻水泵的主要作用將定子冷卻水箱中的去離子冷卻水通過定子冷卻水泵打到發(fā)電機定子繞組空芯銅導線中，將銅導線中的熱量吸收并進入定子冷卻水箱中進行冷卻，防止定子繞組過熱，燒損定子線圈，影響發(fā)電機的安全運行。定子冷卻水泵在電廠中至關重要，如果定冷水流量低于

30 t/h，延時30s動作于機組跳閘。定子繞組允許的最高溫度為120℃。在正常運行條件下，定子繞組溫度應不超過90℃，各測試點及定子鐵芯的各測試點溫度指示大致相同，其標準偏差小于5℃，如果標準偏差大于5℃時，將發(fā)出報警信號。發(fā)電機定子繞組溫度超過120℃，發(fā)電機保護動作跳閘。

2 事故經過

2012年01月02日，早9：20，3號機直流110 W第二組電源絕緣監(jiān)測裝置報警就地檢查，進行查找，確定機MCC段母線控制裝置報警。同時3號機汽機監(jiān)盤人員發(fā)現(xiàn)3B定子冷卻水泵跳閘，3A定子冷卻水泵聯(lián)鎖啟動。電氣人員立刻去機MCC段母線查找定子冷卻水泵開關。定子冷卻水泵開關綜合保護裝置報警顯示“缺相故障報警”并伴有電纜燒焦的氣味。將3B定子冷卻水泵抽屆開關拉出，發(fā)現(xiàn)開關控制電纜全部燒損。并伴有一相動力電源斷開。

3 定子冷卻水泵電動機發(fā)生跳閘故障

低壓電動機跳閘主要分為電源開關跳閘、接觸器跳閘、熱繼電器跳閘三大類，當然還有現(xiàn)如今應用比較多的變頻器故障導致電機跳閘。我們在日常工作中最為常見的是跳電源開關和跳熱繼電器，跳熱繼電器是一般的故障，而跳電源開關則是相當嚴重的故障。定子冷卻水泵跳閘在電氣方面故障有定子繞組缺相運行，定子繞組首尾反接，三相電流不平衡，繞組短路和接地，繞組過熱和轉子斷條、斷路等。

3.1 定子冷卻水泵電動機發(fā)生跳閘故障的外因

故障外因主要有：電源電壓過高或過低；三相電流不平衡；保護器或熱繼電器整定值過小；開關、接觸器及熱繼電器等元件老化；起動和控制設備出現(xiàn)缺陷；接線錯誤導致反轉；電動機過載；聯(lián)鎖跳閘；電源及引出線缺相、短路或接地；元件連接處虛接及銅鋁連接處發(fā)熱；周圍環(huán)境溫度過高，有粉塵、潮氣及對電機有害的蒸氣和其它腐蝕性氣體、油類等。

3.2 定子冷卻水泵電動機發(fā)生跳閘故障的內因

故障內因主要有機械部分損壞，如軸承和軸頸磨損，轉軸彎曲或斷裂，支架和端蓋出現(xiàn)裂縫。旋轉部分不平衡或聯(lián)軸器中心線不一致。所傳動的機械發(fā)生故障（有摩擦或卡澀現(xiàn)象），甚至造成電動機卡住不轉。引起電動機過電流發(fā)熱，使電動機溫度急劇上升，繞組燒毀； 繞組損壞，如繞組對外殼和繞組之間的絕緣擊穿，匝間或繞組間短路，繞組各部分之間以及首尾之間的接線發(fā)生差錯，焊接不良，繞組斷線等；鐵芯損壞，如鐵芯松散和疊片間短路；綁線損壞，如綁線松散、滑脫、斷開等。

4 我廠定子冷卻水泵跳閘原因分析

低壓電動機的跳閘故障外因一般比較容易觀察與發(fā)現(xiàn)，而內因往往不容易發(fā)現(xiàn)。由于電動機的結構型式、制造質量、使用和維護情況的不同，往往可能出現(xiàn)同一故障有不同外觀現(xiàn)象，或同一外觀現(xiàn)象引起不同的故障。因此要正確判斷故障，必須先進行認真細致的觀察、研究和分析。然后進行檢查與測量，找出故障所在，并采取相應的措施予以排除。步驟如下：

①首先了解電機的型號、規(guī)格、使用條件、使用年限，以及電機在發(fā)生故障前的運行情況。當時機組負荷

220 MW，定子冷卻水泵電機型號Y200L2-2，容量37 kW，電壓等級380 W，額定電流69.8 A，角型接線，丹東黃海電機有限公司制造。以運行3年，在故障前運行良好，電機溫度25℃，聲音正常。由于3號機3A定子冷卻水泵振動大，2011年12月02日切換到3B定子冷卻水泵運行，正常運行時，3B定冷泵電流58.2 A，定子冷卻水流量為80 t/h。

②察看故障現(xiàn)象，察看時要按電動機故障情況靈活掌握，通過觀察分析判斷，再把電機拆開，測量并仔細觀察其內部情況，找出其故障所在。將3B定子冷卻水泵進行停電做措施，對3B定子冷卻水泵電機三相測絕緣，A相對地絕緣：500 Ω，B相對地絕緣：500 Ω，C相對地絕緣：500 Ω，相間絕緣為0 Ω。并由檢修人員對定子冷卻水泵電機三相測平衡電阻均為0.5 Ω。電機絕緣均正常。電機故障可排除。故障縮小到3B定子冷卻水泵抽屜開關處，表面現(xiàn)象看控制電纜以及接觸器全部燒損。同時負荷側動力電源A相斷開，綜合報警顯示“缺相故障報警”顯示。初步判斷由于3B定子冷卻水泵A相動力電纜與接觸器連接處接頭接觸不良，進行弧光放電打火，導致3B定子冷卻水泵抽屜開關電纜燒損，屬故障外因。

5 定子冷卻水泵事故處理及防范措施

5.1 定子冷卻水泵處理

經過檢修更換備用抽屜開關，綜保裝置修改定值完畢，進行空載試驗，用電流表測試泵的空載電流，測試數據顯示：A、B、C三相電流分別為28 A、28.8 A、29.3 A，A、B、C三相電流相差不大，僅約1.3 A，三相電流不平衡值為4.5%，電動機的額定電流為69.8 A，空載電流為額定電流的40%，符合電動機空載時三相電流不平衡值為僅在10%左右，電流為額定電流的30%～50%的要求，抽屜開關試驗正常后接帶負荷，重新啟動3B定子冷卻水泵運行正常，3A定子冷卻水泵恢復備用。事故處理完畢，110V直流裝置報警復位，報警光字牌消失。缺相運行是常見故障之一。三相電源中只要有一相斷路就會造成電動機缺相運行。缺相運行可能由于線路熔斷器熔體熔斷，開關觸點或導線接頭接觸不良等原因造成。三相電動機缺一相電源后，如在停止狀態(tài)，由于合成轉矩為零而堵轉（無法起動）。電動機的堵轉電流比正常工作的電流大得多。因此，在此情況下接通電源時間過長或多次頻繁地接通電源起動將導致電動機燒毀。運行中的電動機缺一相時，如負載轉矩很小，仍可維持運轉，僅轉速略有下降，并發(fā)出異常響聲；負載重時，運行時間過長，將會使電動機繞組燒毀。

5.2 防范措施

5.2.1 在開關備件上嚴把質量關并及時分析保護動作原

因

應選用正規(guī)廠家制造的開關，禁止選用工藝不良的開關以及不符合設備型號的開關。使用開關時，必須進行復檢，不得走過場，做到防患于未然。集控室發(fā)現(xiàn)DCS“發(fā)電機斷水保護光字牌動作”。運行中發(fā)生發(fā)電機斷水時，則在中控室會發(fā)出“發(fā)電機斷水”光字牌，30 s后，若仍不能恢復水循環(huán)，則應將發(fā)變組出口斷路器跳閘，以保證設備安全。發(fā)電機斷水的原因可能是：由于一臺定子冷卻水泵事故或過負荷跳閘，另一臺水泵未能聯(lián)動；發(fā)電機冷卻水系統(tǒng)嚴重泄漏；定子冷卻水路上發(fā)生嚴重阻塞而導致流量過低等。

5.2.2 制定詳盡方案

定子冷卻水進水溫度超限。運行中出現(xiàn)發(fā)電機定子冷卻水進水溫度超限時，應全面分析出水溫度及定、轉子繞組和鐵芯的溫度情況。如未超限，則發(fā)電機仍可按額定工況運行。同時，應通知有關人員核對檢查，以排除表計本身故障的可能性。如發(fā)生超限情況，則應根據當時的運行工況，降低發(fā)電機的有功或無功負荷，使各部分溫度在限額內運行。在進行上述分析和處理的同時，應尋找冷卻水溫超限的原因并予以消除。加強電機的運行巡視檢查，對電機的保護裝置動作情況，電流變化進行詳細分析，對軸承溫度，軸振動做好記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時查找分析。

6 結 語

隨著科學技術不斷發(fā)展，電動機及控制設備的技術性能也日益完善。在工作中如何正確的使用和掌握其性能，減少故障的發(fā)生，保證電力設備安全生產運行，還需要我們在實際工作中不斷積累經驗，勤加思考，不斷的去完善，正確判斷電動機、控制設備存在的問題與故障處理，找出故障原因并加以分析，及時采取對策，以保證電動機及傳動設備的正常運行。

參考文獻：

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