張 奎
(貴州開陽化工有限公司)
在電氣設(shè)備安裝中,電動機電纜接線是一項普通而重要的工作。長期以來,這項工作容易被忽視,施工人員普遍認為只要壓接緊固就可以,而不考慮壓接的方式對不對,在一些生產(chǎn)廠家中電動機采用的是壓板連接方式,這種壓板式連接在化工企業(yè)環(huán)境較差的現(xiàn)場存在安全隱患,如果壓接不牢或電動機長期振動值超標容易引起接線松動,造成發(fā)熱甚至短路故障。采用線鼻子壓接方式,有效減少了接線盒松動情況的發(fā)生。
2015年2月25日15時26分,貴州開陽化工有限公司氣化界區(qū)一臺處于滿負荷運行中的560kW 10kV高壓電動機P1309B高溫?zé)崴猛蝗话l(fā)出一聲巨響,電動機的高壓電纜接線盒蓋被炸飛10m遠。與此同時,該電動機出線1314高壓開關(guān)柜的微機保護裝置速斷保護動作,斷路器跳閘;301總降變后臺監(jiān)控機發(fā)出跳閘信息,301總降變值班員工對故障信息進行查看,發(fā)現(xiàn)故障濾波裝置報警,10kV系統(tǒng)電網(wǎng)波動,持續(xù)時間372ms。
事故發(fā)生后,檢查故障電動機的電纜接線盒,發(fā)現(xiàn)該電動機A相接線板已與高壓電纜的A相線芯完全脫離,B相、C相也存在松動跡象,高壓電纜A相接線端子斷裂,導(dǎo)致高壓電纜A相電纜頭與電動機接線柱脫離。電纜頭與電動機接線柱脫離瞬間產(chǎn)生強烈的弧光,強烈的弧光引起三相弧光短路。事后從301總降變控制室故障錄波儀調(diào)取錄波波形,證實貴州開陽化工有限公司10kV電力系統(tǒng)確實發(fā)生了三相短路故障。正是由于三相短路時釋放出的巨大能量,將電動機接線盒蓋炸飛。如圖1所示。
圖1 氣化界區(qū)560kW 10kV高壓電動機P1309B 高溫?zé)崴迷瓑航臃绞?
經(jīng)現(xiàn)場拆檢及綜合分析,發(fā)現(xiàn)造成本次電動機接線盒事故的原因主要有:
設(shè)備現(xiàn)場安裝質(zhì)量不高及接線端子的壓接方式。該電動機采用的壓接方式為電纜線芯與電動機接線板直接壓接,未經(jīng)過線鼻子壓接,接觸面積少,壓接不牢固,且兩個固定螺桿未備螺帽,是造成本次電動機接線盒事故的主要原因。
電動機振動值長期超標。電動機長時間振動,導(dǎo)致原本就壓接不牢的接線端子出現(xiàn)松動發(fā)熱,最終導(dǎo)致高壓電纜A相接線端子斷裂,造成此次短路事故。
電纜接線端子是保障電纜終端安全運行的重要部件,如連接不良,則會導(dǎo)致接觸電阻增大,致使連接處發(fā)熱。電纜導(dǎo)體連接方法大致可分為有四種:壓接、焊接、滑接、插接;在這四種壓接方式中,針對電動機等一次或二次設(shè)備的接線,壓接方式相對可靠且便于維護。
電動機振動值超標會加速電動機軸承磨損,使軸承的正常使用壽命大大縮短;同時,電動機振動將使電機端部綁線松動,造成端部繞組產(chǎn)生相互磨擦,絕緣電阻降低,絕緣壽命縮短,嚴重時造成絕緣擊穿。另外,電動機振動還會造成所拖動機械的損壞。
1)在處理前,做好相關(guān)技術(shù)準備工作:掌握10kV高壓電纜熱縮頭的制作工藝,掌握電纜頭線鼻子壓接工藝,編制檢修方案及措施,嚴格執(zhí)行檢修、驗收規(guī)范標準和科學(xué)文明檢修制度;特別是在制作完成10kV高壓電纜熱縮頭之后要對電纜進行耐壓試驗,試驗合格后方可進行下一步工作。
2)對于線鼻子材質(zhì)和型號的選用要合適,如果線鼻子型號選用不合適則會造成電纜導(dǎo)體的直徑與線鼻子的內(nèi)徑存在配合公差問題,公差如果太大則會影響壓接后的接觸電阻,造成連接處發(fā)熱。
3)壓接前,要對被壓接的導(dǎo)體線芯表面和線鼻子的內(nèi)表面進行處理,破壞氧化層,使壓接接觸良好。用砂布去掉其氧化膜,并清理干凈,不能留有任何雜質(zhì),并且線芯頂端要平齊。
4)壓接操作必須由兩人進行。將被壓導(dǎo)線固定好,不能左右搖擺,壓鉗與導(dǎo)線在同一水平面上,以防止壓接深淺不一致,受力不均,形成尖角。壓接后,用銼刀或其他工具處理好尖角,將其銼平,使其平滑。
5)壓接質(zhì)量不好造成的后果。壓接質(zhì)量不好造成的后果是壓接點發(fā)熱,再加上設(shè)備本身負荷的增長和周圍環(huán)境溫度的變化,會致使壓接點溫度持續(xù)升高,并會產(chǎn)生熱積累,破壞絕緣,形成惡性循環(huán),最后釀成事故。
6)在壓接時要特別注意,貴州開陽化工有限公司選用的平墊是專門定做的加大加厚的平墊,這樣在壓接時可增大導(dǎo)體的接觸面積和壓力,有效減小發(fā)熱。如圖2所示。
圖2 氣化界區(qū)560kW 10kV高壓電動機P1309B 高溫?zé)崴酶脑旌蟮膲航臃绞?
貴州開陽化工有限公司位于貴州省貴陽市開陽縣永溫鎮(zhèn),由于開陽縣大部分地區(qū)屬北亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候,多云霧,濕度大,降水強度大,冬季凝凍多,霧多日照少。據(jù)統(tǒng)計,在9~11月期間,日照時數(shù)為260.7h,在12月~次年2月期間,日照時數(shù)僅為126.4h,所以這種潮濕天氣對電動機的絕緣影響很大。根據(jù)這種特殊的氣候條件,經(jīng)現(xiàn)場分析發(fā)現(xiàn)多數(shù)是由于電機接線盒密封問題造成接線盒內(nèi)濕度過大,導(dǎo)致絕緣降低。為此,貴州開陽化工有限公司采用將電纜頭包扎的方法,在電機接線盒內(nèi)電纜頭連接處先用黃蠟帶纏繞2~3層,再用高壓自粘帶纏繞2~3層,最后再用絕緣熱縮管進行熱縮保護,這樣處理后有效解決了電動機因天氣潮濕絕緣電阻下降的問題。如圖3所示。
圖3 電動機接線盒絕緣處理效果圖
改造完成后,對氣化界區(qū)560kW 10kV高壓電動機P1309B高溫?zé)崴眠M行送電,單機試車,空載運行2h,每15min記錄一次電機前后軸及機身溫度和振動值,2h后未發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象,運行數(shù)據(jù)良好,本次改造全部結(jié)束。
潤滑、振動、絕緣、接線盒是電動機安全運行的四大障礙,因此在電動機巡檢維護上要特別關(guān)注這四點。貴州開陽化工有限公司采取的措施如下:
1)潤滑的管理。電動機軸承若缺少潤滑脂,則會造成軸承發(fā)熱燒壞,貴州開陽化工有限公司制定并下發(fā)了《電動機巡檢維護及檢修規(guī)定》,要求按照電動機規(guī)定的加油周期進行加油,并根據(jù)電動機實際運行情況進行適當?shù)难a油。
2)振動的管理。根據(jù)貴州開陽化工有限公司下發(fā)的《電動機巡檢維護及檢修規(guī)定》,要求每天對現(xiàn)場電機進行兩次巡檢,并記錄電機振動值及溫度,做到有帳可查,有問題及時發(fā)現(xiàn)。
3)絕緣的管理。絕緣電阻是判斷電動機是否投入運行的重要依據(jù),根據(jù)貴州開陽化工有限公司實際情況,定于每周四對全廠高壓電機進行絕緣電阻測試,并記入絕緣測試記錄本,發(fā)現(xiàn)絕緣電阻低的電動機及時進行處理。
4)電動機接線盒的管理。認真汲取此次事故教訓(xùn),舉一反三,擇機對貴州開陽化工有限公司全廠高、低壓電動機接線盒進行開蓋檢查,對存在問題的接線端子進行更換,避免類似事故的再次發(fā)生,并制定接線盒定期檢查、緊固管理規(guī)定,每半年對全廠55kW及以上電動機接線盒進行一次檢查、緊固,防止因電機振動、壓接不牢、腐蝕等因素造成電機接線盒壓接松動,導(dǎo)致連接處發(fā)熱造成事故。
任何事故或缺陷的發(fā)生都有一個孕育的過程,任何缺陷一旦形成必然也一定有其外在表現(xiàn)形式,缺陷不因巡檢而存在,但能被巡檢所發(fā)現(xiàn)。巡檢的目的之一就是在事故或缺陷的孕育期發(fā)現(xiàn)并控制,待機消除。本文通過對電動機接線盒連接方式及絕緣處理的描述,結(jié)合貴州開陽化工有限公司使用中出現(xiàn)的異常情況,提出了電動機在日常維護管理中的注意事項,希望對維護人員有一定的幫助。
[1]南陽防爆集團股份有限公司三相異步電動機使用說明書.