王佳琦(天然氣分公司油氣加工二大隊淺冷站,黑龍江大慶163414)
高壓電動機匝間故障分析
王佳琦(天然氣分公司油氣加工二大隊淺冷站,黑龍江大慶163414)
淺冷站6KV高壓電機由于主電機震動大聯(lián)鎖停機后通過檢查發(fā)現(xiàn)線圈匝間短路,本文針對匝間故障進行分析。
線圈;振動;故障
電動機經(jīng)過長期運行,難免出現(xiàn)各類故障和異常,若不能及時排查,輕則對裝置長周期運行造成影響,重則引發(fā)責(zé)任事故,快速、準(zhǔn)確、及時地判斷電動機故障是小隊電氣管理工作的重要組成部分。
2016年6月18日8時45分,淺冷站3號機因主電機振動高聯(lián)鎖停機。停機后對壓縮機進行盤車無卡阻;對壓縮機停機前各項參數(shù)進行檢查,發(fā)現(xiàn)壓縮機電流與主電機振動數(shù)值變化較大,其它數(shù)據(jù)正常(包括壓縮機進排氣壓力、進排氣溫度、填料溫度、軸承溫度、定子溫度、油溫油壓等);現(xiàn)場確認(rèn)電機地腳螺栓無松動,對振動探頭檢查無異常;測量絕緣電阻值和直流電阻值:絕緣電阻500兆歐(合格),測量直流電阻發(fā)現(xiàn)B相直流電阻阻值較其它兩相低一半。打開電機上端排風(fēng)系統(tǒng)進行檢查,發(fā)現(xiàn)電機驅(qū)動端定子小頭線圈燒斷一根,初步判斷為匝間短路。
圖1 匝間短路部位
該電機于2016年6月21日返廠維修檢查,廠家提供鑒定報告為匝間短路。
通過佳木斯電機股份有限公司提供的電機檢定報告可以得知,淺冷站3號壓縮機電機故障原因為電機線圈繞組匝間短路,即匝間故障造成電機損壞。
電動機同一個繞組是由很多圈(匝)線繞成的,如果絕緣不好的話,疊加在一起的線圈之間會短路,這樣一來,相當(dāng)于一部分線圈直接被短路掉不起作用了。匝間短路后,電機的繞組因為一部分被短路掉,磁場就和以前不同了,不對稱了,而且剩余的線圈電流比以前大了,電機運行中會振動增大,電流增大,出力相對減小。
電動機的故障一般可分為電氣故障和機械故障兩種,其中繞組匝間故障是電動機本身的一種較為常見的電氣故障。電動機繞組匝間故障形成的主要原因有:繞組本身的線材質(zhì)量不高、加工工藝性缺陷和各種過電壓沖擊損傷。
匝間故障的原因及危害:
(1)電動機繞組的匝間接觸面積與繞組的匝長基本相同。匝間絕緣往往是電磁線本身的絕緣或很薄的附加匝間絕緣,如薄膜或云母墊條等。匝間絕緣的介電強度遠(yuǎn)不如對地絕緣。此外,匝間絕緣在繞線、嵌線、拉形、復(fù)形、烘壓等工序中都可能受到損傷。
(2)匝間故障的短路匝在電動機內(nèi)部,在交變磁場的作用下,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,短路匝自成回路,感應(yīng)電動勢就在這個電阻很小的閉合回路中產(chǎn)生很大的電流。該電流高達(dá)額定電流的若干倍,使短路匝的溫度比其他匝高,時間一長,絕緣材料便老化、焦脆脫落,由匝間絕緣損壞開始,最終可能導(dǎo)致相間或?qū)Φ亟^緣的擊穿,最終燒壞電動機。所以,要延長電動機的運行壽命,提高匝間絕緣的優(yōu)良機電強度和工藝性能很有必要。
針對此次故障,提出如下維修方案:
(1)更換整臺電機線圈繞組;
(2)進行VPI真空浸漆;
(3)進行出場整機試驗。
由于更換了新線圈繞組,對新線圈進行VPI真空壓力浸漆,真空壓力浸漆是將工件預(yù)烘干去潮后冷卻,置于真空環(huán)境中,排除白坯線圈內(nèi)部的空氣和揮發(fā)物,依靠真空中漆液重力和線圈毛細(xì)管作用,以及利用干燥的壓縮空氣或惰性氣體,對解除真空后的浸漬漆液施加一定壓力的作用,使漆液迅速滲透并充滿絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)層以保證線圈絕緣性,并對維修后電機進行出廠前試運。
通過本次電動機燒毀事故處理和原因剖析,得出高壓電機運行和巡檢建議如下:
(1)電機啟動前對電機進行絕緣測試。以便發(fā)現(xiàn)電機停運期間是否存在異常情況;
(2)新安裝或檢修后的電機,要嚴(yán)格按照銘牌進行啟機試運;
(3)禁止頻繁啟動造成電機受損,給電機運行埋下隱患;
(4)運行電工加強對電機各項參數(shù)的監(jiān)視,特別是出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時,要及時檢查分析;
[1]周國棟電動機拖動電力工業(yè)出版社2004
王佳琦(1990-),女,2013年畢業(yè)于黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué),天然氣分公司油氣加工二大隊淺冷站。