火電廠循泵電機(jī)雙速改造后的故障分析

胡凱波 趙堅根

(浙江浙能蘭溪發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江 金華 321100)

火電廠循泵電機(jī)雙速改造后的故障分析

胡凱波 趙堅根

(浙江浙能蘭溪發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江 金華 321100)

介紹了一起火電廠循環(huán)水泵電機(jī)雙速改造后高低速改接線箱引起的故障，對故障的原因進(jìn)行了深入分析，并提供了處理對策。

循泵電機(jī)；高低速改接線箱；原因；措施

0 引言

浙江浙能蘭溪發(fā)電有限責(zé)任公司(以下簡稱蘭電公司)總裝機(jī)容量為4×600 MW，每2臺機(jī)組共用4臺循環(huán)水泵，每臺循環(huán)水泵電機(jī)功率為3 800 kW。由于水溫和蒸發(fā)量隨季節(jié)變化大，循環(huán)水用量也大不相同，夏季高溫時需要3臺泵同時運(yùn)行，春、秋季節(jié)2臺泵運(yùn)行就能夠滿足補(bǔ)水要求。因此，電廠從節(jié)能減排的角度出發(fā)，對全廠8臺循環(huán)水泵實施了雙速改造，采用變極調(diào)速，即利用電機(jī)本身條件，將電機(jī)從單速改為雙速，泵負(fù)載高時用高速，泵負(fù)載低時用低速，改造經(jīng)濟(jì)性好。但改造后電機(jī)需采用高低速改接線箱，引起了一些新問題。本文就一起循環(huán)水泵電機(jī)雙速改造后的故障進(jìn)行分析探討。

1 事件經(jīng)過

2011年12月2日15:11，#2B循環(huán)水泵電機(jī)定期切換時開關(guān)保護(hù)動作，#2B循環(huán)水泵電機(jī)跳閘。檢修人員到達(dá)現(xiàn)場后檢查發(fā)現(xiàn)：

(1) 就地檢查#2B循環(huán)水泵電機(jī)高低速改接線箱變形，如圖1所示。

圖1 高低速改接線箱變形

(2) 高低速改接線箱36號接線柱上的連接片熔斷，如圖2所示。

圖2 36號接線柱上連接片熔斷

(3) 高低速改接線箱31、33、35號接線柱有明顯的三相短路痕跡，如圖3所示。

圖3 31、33、35號接線柱三相短路

(4) 接線柱上內(nèi)側(cè)螺帽均有不同程度的松動。

(5) 檢查#2B循環(huán)水泵開關(guān)保護(hù)裝置上有差動保護(hù)及速斷保護(hù)動作，同時對保護(hù)裝置及其二次回路進(jìn)行校驗均正確，因此，循泵開關(guān)綜合保護(hù)、差動保護(hù)系正確動作。

2 原因分析

由循泵電機(jī)高速檔一次接線圖(圖4)及電機(jī)整體接線圖、定子繞組內(nèi)部接線圖可知：36號接線柱為#2B循環(huán)水泵電機(jī)V相繞組尾端，31號接線柱為U相繞組首端，兩者間承受的是相電壓，而31、33、35號接線柱分別為U、V、W三相繞組的首端，承受的是線電壓，故電弧產(chǎn)生時，首先引起三相短路。

圖4 高速檔一次接線圖

(1) 跳閘原因分析：電機(jī)三相進(jìn)線31、33、35號接線柱間三相短路，引起#2B循環(huán)水泵開關(guān)速斷、差動及速斷保護(hù)動作，#2B循環(huán)水泵電機(jī)跳閘。

(2) 三相短路原因分析：#2B循環(huán)水泵電機(jī)定期切換時，36號接線柱因流過遠(yuǎn)超額定電流的啟動電流熔斷，產(chǎn)生電弧，引起周圍氣隙電離，導(dǎo)致31、33、35號接線柱間三相短路。

(3) 36號接線柱連接片熔斷原因分析：從故障現(xiàn)象分析，引起36號接線柱連接片熔斷的主要原因為連接片與導(dǎo)電螺桿接觸不良。接解不良的主要原因為絕緣子壓緊螺母固定強(qiáng)度不夠(由于絕緣子為環(huán)氧材料，致使絕緣子處壓緊螺母不能可靠緊固，長時間運(yùn)行該螺母易松動)，引起連接片與導(dǎo)電螺桿壓緊松動，導(dǎo)致二者接觸不良。

綜上所述，此次#2B循環(huán)水泵電機(jī)故障原因如下：36號接線柱絕緣子壓緊螺母松動，引起連接片與接線柱接觸不良，導(dǎo)致該處接觸電阻增大、發(fā)熱并不斷加劇。電機(jī)定期切換時，36號接線柱因流過遠(yuǎn)超額定電流的啟動電流熔斷，產(chǎn)生電弧，造成周圍氣隙電離，導(dǎo)致31、33、35號接線柱間三相短路，引起開關(guān)保護(hù)動作而跳閘。

3 防范措施

針對改極配件箱內(nèi)連接片壓緊螺母容易松動的情況，該廠技術(shù)人員經(jīng)與廠家溝通及現(xiàn)場分析，認(rèn)為接線柱及絕緣子的結(jié)構(gòu)不合理是引起松動的主要原因，需從結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)才能徹底解決此問題。現(xiàn)采取了以下措施，序號代表的部件如圖5、圖6所示。

圖5 接線柱及絕緣子處理前結(jié)構(gòu)示意圖

圖6 接線柱及絕緣子處理后結(jié)構(gòu)示意圖

(1) 去掉絕緣子內(nèi)并緊螺帽①，增加該處面積，防止壓緊螺帽松動；

(2) 增加墊片②的面積，防止壓緊螺帽松動；

(3) 增加紫銅墊片③、④的面積，以增加連接片與接線柱的接觸面積；

(4) 將開口的紫銅連接片⑤改為不開口的紫銅連接片，以增加連接片與接線柱的接觸面積；

(5) 連接片與絕緣子之間改用雙螺帽，即增加大螺帽⑥，防止壓緊螺帽松動；

(6) 因樹脂絕緣子材質(zhì)較軟且有彈性，容易引起壓緊螺帽松動，考慮更換為瓷瓶。

4 結(jié)語

節(jié)能減排是我國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的長期戰(zhàn)略，火電廠既是能源的消費(fèi)大戶，又是節(jié)能減排的重點(diǎn)對象，火力發(fā)電廠節(jié)約廠用電是一項長期的、艱苦的工作。對循環(huán)水泵類大型電機(jī)進(jìn)行雙速改造，具有顯著的節(jié)能效果。但是因這類電機(jī)往往功率很大，額定電流很大，對高低速改接線箱的結(jié)構(gòu)和性能要求較高，節(jié)能減排企業(yè)必須重視該類設(shè)備的設(shè)計合理性及安裝質(zhì)量，這樣才能安全、穩(wěn)定地享受電機(jī)雙速改造帶來的巨大節(jié)能效益。

2014-06-24

胡凱波(1983—)，男，浙江東陽人，助理工程師，從事火電廠電氣設(shè)備檢修工作。

趙堅根(1980—)，男，浙江諸暨人，助理工程師，從事火電廠電氣設(shè)備檢修工作。