電動機引出線燒毀事故的原因分析及改造

馬博

福建福清核電有限公司 福建福清 350318

1 電動機常見故障的分析和處理

1.1 電源接通后，電動機不能起動，但有嗡嗡聲

（1）可能原因：①電源沒有全部接通而形成缺相起動；②電動機過載；③被拖動機械卡?。虎芾@線式電動機轉(zhuǎn)子回路開路成斷線；⑤定子內(nèi)部首端位置接錯，或有斷線、短路。

（2）處理方法：①檢查電源線，電動機引出線，熔斷器，開關的各對觸點，找出斷路位罝，予以排除；②卸載后空載或半載起動；③檢查被拖動機械，排除故障；④檢查電刷，滑環(huán)和起動電阻各個接觸器的接合情況；⑤重新判定三相的首尾端，并檢查三相繞組是否有斷線和短路。

1.2 電動機起動困難，加額定負載后，轉(zhuǎn)速較低

（1）可能原因：①電源電壓較低；②原為角接誤接成星接；③鼠籠型轉(zhuǎn)子的籠條端脫焊，松動或斷裂。

（2）處理方法：①提高電壓；②檢查銘牌接線方法，改正定子繞組接線方式；③進行檢查后并對癥處理。

1.3 電動機起動后發(fā)熱、冒煙、燒毀

（1）可能原因：①電源電壓過低，電動機在額定負載下造成溫升過高；②電動機通風不良或環(huán)境濕度過髙；③電動機過載或單相運行；④電動機起動頻繁或正反轉(zhuǎn)次數(shù)過多：⑤定子和轉(zhuǎn)子相擦。

（2）處理方法：①測量空載和負載電壓；②檢查電動機風扇及清理通風道，加強通風降低環(huán)溫；③用鉗型電流表檢查各相電流后，對癥處理；④減少電動機正反轉(zhuǎn)次數(shù)，或更換適應于頻繁起動及正反轉(zhuǎn)的電動機；⑤檢查后對癥處理。

2 電動機引出線燒毀事故及其原因分析

某發(fā)電廠同步并網(wǎng)系統(tǒng)強迫風冷裝置風機電動機的定子繞組引出線截面積為16mm2。現(xiàn)場反饋設備長期運行后引出線經(jīng)常發(fā)生溫升過高現(xiàn)象，導致電動機繞組引出線燒損，發(fā)電機組有降負荷風險。同步并網(wǎng)系統(tǒng)的主要功能是通過負荷開關合閘將發(fā)電機發(fā)出的電能輸送至主變壓器，經(jīng)主變壓器升壓后與電網(wǎng)并網(wǎng)。該系統(tǒng)由發(fā)電機輸出端子封套、分相隔離連接母線、負荷開關、自動同步器和強迫空氣冷卻系統(tǒng)組成。強迫空氣冷卻系統(tǒng)主要為發(fā)電機輸出端子封套、分相隔離連接母線、負荷開關等設備進行強迫通風換氣冷卻。

式中：

Pm——電動機功率（kW）；

Pp——額定流量下的軸功率（kW）；

ηt——傳動效率；

α——余量。

當Pp小于55kW時，α在0.1—0.2內(nèi)取值；當Pp在55—250kW時，α在0.05—0.15內(nèi)取值；當Pp大于250kW時，α在0.02—0.05內(nèi)取值。在計算過程中，α取0.15；風機機組采用皮帶傳動，ηt取0.95。根據(jù)廠家說明書，20℃時風機軸功率為26.39kW，此時電動機的功率為：

高于20℃時，風機軸功率為24.63kW，此時電動機的功率為：

該風機電動機的型號為M3BP200MLA4，額定功率為30kW。與計算結果對比可見，高于20℃時，風機負載已非常接近電動機的額定功率；在20℃時，超出了額定功率，這不符合風機電動機選型的設計要求。綜上所述，此問題的根本原因是風機電動機選型不合理，電動機額定功率偏小。

3 改造措施

3.1 正確選擇電動機

①合理選擇電動機的結構型式。開啟式：在構造上無特殊防護裝置，用于干燥、無灰塵的場所。防護式：在機殼或端蓋下面有通風罩，以防止雜物掉入，也有將外殼做成擋板狀，以防止在一定角度內(nèi)有雨水濺入。封閉式：電動機散熱能力較差，能防止微小的固體異物和任何方向的濺水進入電動機內(nèi)部。適用于灰塵、油污、潮濕場所，可采用這種電動機。密封式：適用于液體中的生產(chǎn)機械，如農(nóng)用潛水泵等。②合理選擇電動機的功率。如果生產(chǎn)機械與電動機之間是直接傳動，所選用電動機的功率應是被拖動機械功率的1-1.1倍；若生產(chǎn)機械與電動機之間是經(jīng)過皮帶傳動，則所選電動機的功率應是被拖動機械功率的1.05-1.15倍。③正確選擇電動機的額定電壓。電壓等級的選擇，要根據(jù)電動機的類型、功率以及場所提供的電網(wǎng)電壓來決定[1]。

3.2 風機電動機本體換型

依據(jù)《工業(yè)與民用配電設計手冊》以及上述計算結果，應選擇功率高1個等級的37kW電動機替代原電動機?，F(xiàn)采用ABB公司的M3BP200MLB4型電動機替代原M3BP200MLA4型電動機。2種電動機的主要參數(shù)如表1所示。換型后的電動機具有一定的備用功率，可滿足多種條件工況下的功率需求。根據(jù)現(xiàn)場運行電流與換型前電動機額定電流的對比，可估算正常工況下電動機負載約為30kW，換型后的負載率為30/37×100%=81%。

表1 電動機的參數(shù)對比

總之，經(jīng)過改造，目前該發(fā)電廠定期檢測電動機及其引出線的溫度，未發(fā)現(xiàn)有溫升過高現(xiàn)象。運行實踐證明，此次改造是合理的，也是必需的，不僅降低了發(fā)電機組停機的風險，還確保了發(fā)電廠穩(wěn)定的經(jīng)濟效益，值得在同類電廠中推廣應用，具有一定的示范價值和參考意義。