发电机组立式循环水泵电动机故障分析及治理

内蒙古电力技术2016年第34卷第1期INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER .doi:10.3969/j.issn. 1008-6218.2016.01.014发电机组立式循环水泵电动机故障分析及治理郭恒(神华内蒙古国华准格尔发电有限责任公司,内蒙古鄂尔 多斯010300)摘要:神华内蒙古国华准格尔发电有限责任公司4号机D循环水泵电动机双速改造后,在运行维护过程中，出现因接线柱螺丝松动导致电动机启动后跳闸、定子绕组采用2Y接线时三相直流电阻不平衡、电动机绕组绝缘性能下降等问题。通过采取更换电动机接线连接板、绝缘子和接线柱，对绕组线圈连线焊接处进行补焊,冷却器堵漏等措施,彻底消除了故障隐患,保证了循环水泵电动机的安全稳定运行。关键词:循环水泵;电动机;直流电阻;绝缘性能;接线柱;冷却器;绝缘子文献标志码:B中图分类号:TM621.7文章编号:1008- -6218(2016)01-0093-05Fault Analysis and Treatment of Vertical Circulating W ater Pump MotorGUO Heng(Shenhua Inner Mongolia Guohua Zhungeer Power Generation Co.,Ltd., Ordos 010300, China)Abstract: After circulation pumps D motor double speed transformation in GuohuaZhungeer Power Generation Co.,Ltd. No.4 unit, motor trip in the star operation because ofscrew terminal loose， phase DC resistance appear unbalance during stator winding 2Ywiring, simultaneously motor winding insulation gradually decline. By measures to replacingelectrical wiring board, posts and insulator, welding junction of windings, cooler plugging,completely eliminate the motor risks, also ensure safety and stable operation of units.Key words : circulating water pump; motor; DC resistance; insulation performance;posts; cooler; insulator1设备概况示。4号机组共有2台循环水泵电动机,冬季1台电动机低速运行,夏季2台电动机高速运行,春、秋季神华内蒙古国华准格尔发电有限责任公司4号根据气温情况1台高速或1台低速运行。发电机组D循环水泵电动机为湘潭电机集团有限公电动机机座为长方体结构,横截面为方形,在司生产的立式电动机,2007--09--30投运,电动机型机座东、西两侧面分别装有水一空冷却器;电动机号为YKSL1600- 14/1730-1。2010- -09- 14在湘潭电上轴承由推力轴承和导向轴承组成，型号为机集团有限公司电机修造分公司进行了双速改造,SMZ12- 200- -6B;下轴承为圆柱滚子轴承,型号为改造后电动机型号为YKKL1600/1070- 14/16,将原NU 1048ECM ;接线盒位于机座南、北两侧,星点接线来14极双Y接线改为14极双Y和16极△2种接线盒内有29个绝缘子和接线柱,出线接线盒内有3个方式,并于2010-10-20投运,其主要参数如表1所绝缘子和接线柱.通过改变接线盒内接线柱的连接中国煤化工[收稿日期] 2015-11-27HCNMH G[作者简介]郭恒(1981), 男,山西人,学士,工程师,从事发电厂电气设备检修工作。94内蒙古电力技术2016年第34卷第1期表1 改造后循环水泵电动机主要参数(1)将开口连接板改为封口连接板(见图2所参数数值示),以增加接触面积和机械强度。功率/W1600/1070频率/Hz ;(2)为电动机接线柱固定螺杆加装背母,防止额定电压/V6000额定电流/A203.3/136螺杆松动。转速/min'425/371绝缘等级(3)更换损坏的接线柱和绝缘子,处理后测量功率因数0.851/0.72接线形式2Y/O电动机绝缘电阻、直流电阻合格。(4)电动机停运时投人加热器,防止绕组受潮，方式来改变电动机定子绕组连接方式,从而改变循运行人员缩短工作标准中的定期检测电动机绝缘环水泵转速,达到节能的目的。电阻时间,由停运15 d测量改为停运7d测量,绝缘电阻检测不合格的电动机严禁启动。2循环水泵电动机跳闸故障分析2.1故障现象2012- 12-04在电动机启动过程中, DCS画面发“D循环水泵跳闸”信号,就地检查D循环水泵6kV电源开关“过流I段”动作,4号机6kV B段母线TV发“低压I段”信号。断开4号机D循环水泵电源，开口连接板b封口连接板从开关处测量4号机D循环水泵电动机相间绝缘电图24号机D循环水泵电动机更换接线连接板阻为0,对地为0.6MQ。就地检查发现4号机D循环水泵电动机星点接线盒盖板飞出,接线绝缘子、接2.4接线 柱螺杆丝扣损坏分析线螺杆烧损、接线压板部分烧损,拆除烧损的接线自2012-12-23起,电动机运行近3a未发生类绝缘子、接线压板,烧毁情况见图1所示。似跳闸事故,但星点接线盒内接线柱螺杆丝扣损坏缺陷未能彻底消除。2.4.1接线柱螺杆丝 扣损坏原因Iw相14号引线(1)电动机接线柱螺杆材质为紫铜,硬度较低,连接板松动而螺母材质为黄铜,因此频繁拆装导致丝扣容易损不。(2)螺母紧固力矩不均匀。2.4.2处 理措施(1) 2015-10-26,将接线柱螺杆材质更换为黄铜，直径增加4mm,见图3所示。经过反复的拆装图14号机D循环水泵电动机星点接线盒烧毁情况试验,未发现螺杆丝扣损坏。2015-11-06, 将接线柱螺杆全部更换为直径16mm(M16)黄铜螺杆后,2.2电动机跳闸原因进行电气试验,结果合格,电动机运行正常。(1)电动机星点接线盒内引线连接板设计为开(2)结合工作经验,接线柱螺母的紧固力矩为口连接板,接触面积较小。电动机(2Y接线)高速启动时启动电流较大,由于有效接触面积小于设计通流面积,造成引线接线柱和连接板处过热烧熔放电拉弧,并使空气瞬间电离,连接板相间弧光放电短路,导致“过流I段"保护动作跳闸。(2) 电动机W相14号接线柱螺杆丝扣损坏,导致W相14-19号连接板松动,拆除全部连接板确认中国煤化工有18根接线柱螺杆丝扣发生不同程度的损坏。a1HCNMHG螺杆2.3处理 措施图3 4 号机D俏环水求电动机按线杜螺杆2016年第34卷第1期郭恒:发电机组立式循环水泵电动机故障分析及治理9519 Nm时，丝扣不损坏且紧固合适。改后丝扣损坏线圈端部和引线将受到较大的电动力作用。随着数量较以前明显减少。电动机运行年限的增加,定子绕组的绝缘材料逐渐接线柱螺杆丝扣损坏及处理情况见表2所示。老化，线圈端部槽口处和绕阻连接线焊接部位易受表24号机D循环水泵电动机接线柱损坏及处理情况统计电动力破坏，导致开焊断股。数量/根处理措施(3)绕组导体材质或结构存在问题导致直流电2012-12-0518 更换同型号螺杆，加装背母阻不平衡,即电动机绕组本身的导电率超标以及由2013-12-1812 更换同型号螺杆,加装背母于导体的截面不均匀引起直流电阻不平衡”。2014-11-18I1更换同型:号螺杆,使用力矩扳手紧固，(4)星点接线盒内绕组引出线与接线柱压接、加装背母焊接不良,接线柱紧固螺丝松动,接线压板接触不2015-04-105更换同型 号螺杆,使用力矩扳手紧固，良导致直流电阻不平衡。2015-07-01更换同型号螺杆,使用力矩扳手紧固,综合上述分析,结合电动机运行情况和历史检修数据,初步判断造成直流电阻不平衡的原因为原2015-10-26(M16)螺杆,材质更换为黄铜，加装背母因(2)和(4)。.3 故障查找及处理3电动机绕组线间直流电阻不平衡(1) 2015-10-18,对电动机进行定、转子分解,清理烘干。3.1故障现象(2)对电动机绕组(2Y接线)施加电压至1350按华北电网有限公司《Q/HBW 14701- -2008 电V,时间2 min,测量三相电流结果为:U相203 A,V力设备交接和预防性试验规程》叫(以下简称《规相203 A, W相203 A,三相电流平衡。用红外测温程》)规定,3kV及以上电压等级或100kW及以上容仪检查定子绕组,未发现有明显过热部位。量的电动机各相绕组直流电阻不应超过最小值的(3)针对3.2中原因(4),对电动机接线柱压接2%;中性点未引出者,可测量线间直流电阻,相互差情况,即压板情况等进行检查紧固后,测量线间直值不应超过最小值的1%。4号机D循环水泵电动流电阻互差为1.36% ,判断不是由于该原因引起。机每年进行1次电动机定子绕组直流电阻预防性试(4)检查外观,电动机定子绕组端部弓形引验,2014年之前各项试验均未发现问题,且定子绕线过渡引线进出线,未发现过热、变色、焦枯松组线间直流电阻互差未超过0.65%。动、磨损等现象;对个别有疑点的接头,剥开绝缘未2014- 1-21进行电动机电气试验,当电动机绕发现焊接表面有脏污和凹痕。组接线形式为2Y接线时,线间直流电阻值为:UV相(5) 2015-10-20, 打开星点接线盒内中性点连0.30432,UW相0.3004Q,vw相0.3042Q,互差为接板,测量三相直流电阻,结果为U相0.1558 Q,V1.30% ;绕组接线形式为O接线时,线间直流电阻互相0.1601 n, W相0.1557 n,相间互差2.82% ,超过差为0.89%(合格)。2015-07-01 进行电气试验,当电《规程》允许值,可以判断V相直流电阻偏大。根据动机绕组接线形式为2Y接线时,直流电阻值为:UV定子绕组V相展开图(见图4)和接线图(见图5)4,相0.3147 n, UW相0.3105 n, VW相0.3148 Q,互差打开V相所有连接片,分段测量V相直流电阻,测量为1.38%;绕组接线形式为△接线时,线间直流电阻结果见表3。从表3可以看出,28--20段直流电阻互差为0.87%(合格)。从2组试验数据可以看出,绕为0.1092 n,判断该分段绕组存在故障。组接线形式为2Y接线时,线间直流电阻互差超过(6)将28--20段分支绕组两端按要求接人直《规程》允许值,并呈逐步增大趋势。流双臂电桥,选至测量位置,拆开端部绕组绑扎线,3.2三相直流电阻不平衡原因找出其端部接头和过桥线,用胶皮锤敲打以及用撬(1)电动机绕组本身存在缺陷,在生产过程中,棍撬动,发现在撬动线圈22- -31 之间的过桥连线时,存在虚焊、假焊或电动机内部接线接触不良情况，电动机检流计电流变化较大,其余连线检流计几乎如多根导线并联时存在断根、多根导线中的某根接无变化。确认线圈22端部双根并绕出线与单根过桥触不良等。绕组中存在短路现象,绕组的几何尺寸线连接,其中的中国煤化工故障点用银出现较大偏差以及绕组匝数误差等。铜重新焊接后TYHCN MH Gho(2)电动机频繁启动,由于电磁力的原因,定子(7) 2015-10-22,恢复所有的端部连接,测量线9内蒙古电力技术2016年第34卷第1期27VIL114 122-123 D 4-5-613-14522o67--68-69[59- -6076-77 J240104-105 C 112-113 J厂21。11图6 4号机D 循环水泵电动机绕组端部开焊处照片334--42厂49-50二 580164电动机绕组绝缘性 能下降.2378 85-86--87[94-95.1 故障现象V2《规程》规定:额定电压在3000V及以上者,在2:交流耐压试验前,定子绕组在接近运行温度时的绝1:22-23-2431-3240缘电阻不应低于1MQ/kV;投运前室温下(包括电.图4 4号机D循环水 泵电动机定子绕组V相绕组展开图缆)不应低于1 MQ/kV。2014- 09- -23运行人员定期.测量电动机绕组绝缘时,4号机D循环水泵电动机(包括电缆)三相对地绝缘电阻为0.6MN,不满足1《规程》要求。2015-07-01 进行电动机定期电气试690 10验，测量三相对地绝缘电阻为2000 MO11120392015-07-02电动机投运前测量电动机三相对地绝缘电阻(带电缆时)为101MQ,绝缘电阻呈减小趋160170 186190 20中势。21022Q23Q2425。+.2绝缘性能下降原因260280290(1)循环水泵房周围环境潮湿,密封胶条老化，潮气、灰尘侵人定子绕组,致使绝缘性能下降。图5 4 号机D循环水泵电动机定子绕组2Y接线图(2)冷却器内部管路漏水,浸人定子绕组。麦3 4号机D循环泵电动机V相绕组分段直流电阻测量值(3)轴瓦漏油导致定子绕组绝缘层老化,端部槽口碰磨等。分支绕组线圈数量/个直流电阻/2(4)接线绝缘子材质差,易受潮。27-50.0972.3 处理方法22-50.0989(1) 2015-10- -21,对电动机定子绕组进行了烘10-11(24)0.0986干清理、2遍浸漆处理,清理冷却器后打压，发现东11-160.0978侧冷却器4根水管渗漏,对其进行了堵管处理,堵管23- -2028--200.1092数量未超过总管数量的5%),更换了全部密封胶条。间直流电阻为:UV相0.3085n,UW相0.3071Q,(2) 2015-10-26,将电动机回装,进行修后试VW相0.3084 n,互差0.46% ,满足《规程》要求。验,测量三相对地绝缘电阻为12000 MS。(8)恢复端部绑扎线,更换所有绕组接头接线(3) 2015-11-02,电动机接引线时测量U相对柱,对绕组进行清理、烘干、2遍浸漆。地绝缘电阻为;中国煤化工(9)电动机组装后各项电气试验结果合格,电(4) 2015-内U相绕组动机试运合格。MYHCNMHG连接板,分段测里地地冰电m，s绝缘电阻低2016年第34卷第1期郭恒:发电机组立式循环水泵电动机故障分析及治理97的绕组,拆除绝缘子,重新测量,直至绝缘电阻恢复参考文献:至正常值,共更换了5个绝缘子。将连接板回装后[1]湘潭电机集团有限公司国华准格尔电厂循环水泵电机测量绕组三相对地绝缘电阻,恢复至12000 MQ。跳闸事故分析[R].湘潭:湘潭电机集团有限公司,2012:2.(5)在电动机接线盒内放置了干燥剂。电动机[2] 华北电网有限公司.Q/HBW 14701- -2008电力设备交停备用时,及时投运空间加热器。接和预防性试验规程[S].北京:中国电力出版社, 2008:18.[3]甘钦才.电动机三相电流不平衡的原因分析].红水河,5 结语2012,31(2):57.[4]湘潭电机集团有限公司机电修造分公司国华准格尔电本文通过对4号机D循环水泵电动机故障原因厂循环水泵电机变速改造试验报告[R].湘潭:湘潭电机集的总结分析,找出了处理电动机接线柱丝扣损坏、团有限公司机电修造分公司, 2010:8-9.2Y接线定子绕组直流电阻不平衡、绕组性能下降缺[5]全国旋转电机标准化技术委员会JB/T2728.1-2008电陷的方法,彻底消除了电动机故障隐患,为此类电机气体冷却器第一部分:- 般规定[S].北京 :机械工业出动机的缺陷处理提供指导和借鉴。版社, 2008:3.编辑:郭昆(上接第92页)同样堆高的情况下,作业时间增加了(1)细化每个管理环节,做到了精益化管理;3倍,油耗自然会成倍增加。自从改为加油车至作业(2)通过技术改进填补了管理漏洞,提高了管区域加油后,仅大型机械车辆从灰场至灰场管理站理水平;加油路程每年节约的耗油费用就达21.4万元左右;(3)通过优化运行,达到了节能降耗的目的;同时推煤机、压路机等大型机械不再需要行驶到3(4)厂外沿途道路得到了保护，路况好、车辆km外加油,维修统计资料显示,推煤机履带更换周期通行顺畅,减少了环境污染,为企业绿色发展做出由原来的9个月延长至12个月,大大提高了推煤机了贡献,得到当地居民的认可,社会效益显著。履带的使用寿命。另外,灰场运灰专线路面等基础设施得到了保护,降低了路面和车辆的维护费用。4结束语3.2降低了煤场接卸管理成本,保证了燃料指标煤场作业方式优化后,大大地减少了推煤机作托电公司通过不断创新,努力提升管理水平，业时间,提高了煤场接卸效率。优化后,白天的接实施精益化管理,提高了生产效率,降低了能源消卸能力提高,原来需要24h才能完成的任务,目前耗水平,促进了企业的健康发展。通过对用油大户约16h即可完成,降低了煤场接卸的管理成本。的作业管理模式进行优化,提高了工作效率,节能通过优化调整,使得煤场烧旧存新置换更加容降耗效果显著,经济效益、社会效益显著。易和频繁,为来煤接卸提供了更多空间,煤场烧旧存新置换周期由原来15d降至7d,提高了置换效.率，降低了作业机械的油耗及作业人员的劳动强[1]中国大唐集团公司.2013年“优化运行确保安全、降本增度,践行了以人为本、效率至上的理念。接卸效率效”行动计划R1]北京:中国大唐集团公司,2013.和频率的提高,使得煤场自燃现象减少,存煤热值[2]梅玉占火力发电企业节能管理研究[D]北京:华北电力在厂内的损失相应降低,保证了燃料重要指标的厂大学,2013.炉差更加合理,带来了可观的经济效益。统计数据[3]周书敏.关于南方燃煤电厂储灰场运行的探讨].红水河，显示,2013年由于煤场倒烧不及时引发的煤场自燃2012,31(4): 106- 108.事件超过了15次， 而2014年全年未发生煤场自燃[4]李树军.浅谈煤场管理[].煤质技术,2010(1):33- -34,48.事件,也没有发生任何由于煤输送问题引发的限负[5] 李培钊, 杜武刚, 孙海潮.合理规划煤场提高生产效益荷事件,为企业安全生产和经济效益做出了贡献。[]化工管理,2015(7):22.3.3管理效 益和社会效益显著[6]史彦青火电中国煤化工].科技与创新,通过分析厂内生产用车的用油数据,归纳了生2014( 17):9-MHCNMHG产过程中出现的问题,逐步完善了管理制度。编辑:白永军