给水泵交流电动机的故障实例分析

徐阳

摘要：

国外某燃机调试现场1号锅炉高压给水泵B交流电动机正常运行中发生接地故障跳闸。停电工作办理完成以后首先对连接电动机的电力电缆重新进行绝缘电阻检测和交流耐压试验，结果无异常。然后到电动机本体处进行定子绕组绝缘电阻和直流电阻检测，绝缘电阻无异常，直流电阻发现不平衡。

关键词：电动机故障实例分析应对措施

一、事故实例

1.1电动机故障查找

用直流电阻测试方法查找电动机定子绕组故障，本台电动机功率2900kW额定电压6.6kV额定电流296.9A，定子绕组采用星（Y）形中性点引出型接线。

交接试验时定子绕组直流电阻分别为：RUV=122.7mΩ、RVW=122.7 mΩ、RWU=122.5 mΩ，不平衡率0.1%，本次检修时直流电阻试验数值分别为：RUV=183.3mΩ、RVW=183.2 mΩ、RWU=122.8 mΩ，不平衡率接近50%超出标准规定之线间相互差别不应超过最小值的1%（因两次测试时温度差小于5℃故忽略不计温度对绕组直流电阻的影响）。下一步将电动机绕组的中性点引出线打开测试相间直流电阻，测试结果分别为RU=61.43mΩ、RV=121.9 mΩ、RW=61.34 mΩ，V相绕组直流电阻超出另外两相50%，标准规定相间相互差别不应超过最小值的2%。V相绝缘电阻数值良好也并未发生完全开路现象，初步判断电动机定子绕组发生断股现象。

后续拆开给水泵电动机罩壳进行检查，此台给水泵电动机是卧式电机第一步拆开上部冷却器查看定子绕组此时闻到轻微烧焦味道。第二步拆开非驱动端端盖发现定子绕组有明显烧糊痕迹。

    

电动机定子绕组1                        电动机定子绕组2

检查时发现V相定子绕组与引出线连接的地方发生单层断股。定子绕组为多绕组并绕线圈双层叠绕形式，也就是多股绕组制作成两层绕组然后在并联。

1.2数据分析

从数据上分析正常时的两层绕组并联后的直流电阻约60mΩ，单层绕组直流电阻约120mΩ，两个相同的电阻并联等于一个电阻的二分之一。星形接线测试直流电阻时线间直流电阻等于中性点解开后两个单相的直流电阻之和。从上面检修时直流电阻试验数据分析，RUV=183.3mΩ、RVW=183.2 mΩ、RWU=122.8，与V相相连的RUV、RVW刚好大于RWU约60mΩ的原因是V相发生单层断股后直流电阻的增大。

1.3故障处理

故障位置找到以后经过维修焊接处理再次测得直流电阻符合标准要求，RUV=118.4mΩ、RVW=118.2mΩ、RWU=118.3 mΩ，不平衡率0.17%，RU=59.07mΩ、RV=59.09mΩ、RW=59.12mΩ不平衡率0.08%，定子绕组绝缘电阻合格交流耐压试验合格。继电保护专业查验二次回路和保护装置无异常。电动机空载运行两小时各项数据合格。

二、故障原因分析

高压交流电动机发生断股烧毁故障的原因有很多种

2.1制造工艺因素

绕组缠制用铜线圈本身质量较差或者制造过程中成型较差尺寸小；绕组下线过程中损伤定子绕组的绝缘导致绝缘性能下降；绕组和引线连接的地方焊接不良，浸漆工艺不良，绑扎不牢固道数少槽内空隙大。高压电动机启动电流大，启动电流为绕组额定电流的4-7倍，启动时受到巨大的电动力振动力情况下线圈端部和引线连接部位、绕组铜线换位部分容易发生绝缘破损、开焊断股导致绕组击穿、烧毁。

2.2机械环境因素

机械因素导致绝缘薄弱处发生击穿或烧毁，电机启动和运行过程中振动冲击、离心力、电磁力、热应力等都可能会使绕组内部或端部产生机械变形，在大电流的作用下会导致故障发生。电动机周围湿气过大腐蚀性化学物质等进入绕组内部也会使绝缘下降发生故障。

2.3电动机电源异常

系统操作过电压运行电压超过额定电压10%以上时，铁芯磁路饱和，主磁通的增加使电流急剧变大造成温升过高产生故障。电压波动、电源缺相等都可能导致电动机定子绕组薄弱的地方故障发生。

三、应对措施

3.1针对制造工艺质量不良

制造厂加强工艺质量管理严格执行质量标准、新安现场或大修后严格执行相关试验标准发现隐患及时处理保证安全运行。

3.2针对电动机受机械因素影响

电动机运行中受到振动冲击、离心力、电磁力、热应力引起的定子绕组机械变形绝缘损坏等除提高制造质量外还应在运行中加强对各方面数据的分析例如振动温度等，及时发现隐患，改善电动机的运行环境做好防水防尘等保障措施消除不利因素影响。停运时间的电机启动前做好各方面检查，例如绝缘电阻需合格，电动机冷却器的不能遮挡需保持畅通，大型电机冷却水润滑油运行需正常。

3.3针对电源异常

电厂方面应保证电源质量

制作严格科学的管理方案加强管理并执行，装设微机保护装置监视电源质量配置可靠准确的保护定值，避免在出现电压严重波动现象时电动机还在运行，保证电动机在额定电压偏差+5%至-5%区间内。在电动机电源柜内装设避雷器防止操作和雷击过电压。

结束语

故障现象和查找、处理方法很多，此次实例是定子绕组击穿断股后直流电阻不平衡导致电流不平衡造成跳闸，仅供工程技术人员参考。实际工作中需要结合实际问题，具体问题具体分析，始终坚持不变的是质量先行科学管理，采用先进的技术和方法保障安全生产

参考文献：1. 王功选.高压交流电动机定子绕组故障的原因分析及处理.电力建设