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造成高压电动机烧毁的原因及防范措施

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2005/1/1 0:00:00   

      发电厂的安全生产除控制重大人身及设备责任事故外,主要是控制障碍和异常的发生率,努力降低非计划停运的次数,使机组安全、经济、可靠的运行,发挥出较大的经济效益。而近年来高压异步电动机的屡次烧毁是直接构成二类障碍发生次数的主要因素,同时也威胁着电厂的安全生产,所以,对高压异步电动机的科学、合理的使用以及正确的检修、监测与维护显得至关重要,下面笔者对陡河电厂近几年来高压异步电动机的烧毁原因进行分析,并提出防范的对策。
 
  1 现状的分析

  近年来该厂发生高压异步电动机烧毁的次数较为频繁,从1999年的安全统计情况看,8次二类障碍中有6次是高压电动机烧毁,进入2000年以来又有5次二类障碍是高压电动机烧毁,而且都集中表现为电动机定子线圈的局部接地、线间短路或匝间短路、引线、连线烧断,转子断笼条和转子熔铝。

  导致上述现象发生的原因有:客观上,设备长期运行存在一定的老化现象,同时电动机的制造质量、工艺、绝缘强度等存在局部缺陷,以及检修维护不当等;主观上,运行中缺乏科学合理的使用,频繁启动加速了高压电动机定子线圈绝缘老化的程度,导致了高压电动机转子笼条的金属疲劳,从而发生转子笼条断裂或熔铝现象,乃致断裂的笼条将定子线圈扫坏,造成电机烧毁。表1是2000年一季度部分高压异步电机的启动次数统计,从表中看出部分高压异步电动机启动最短的间隔为30 min,而运行最短的时间为10 min,基本上是热状态下的频繁启动。

  2 运行方式分析

  从运行监调及倒换方式上分析,造成频繁启动的原因有两种因素:一是为争制粉单耗,保持交班时的高粉位,增加了制粉系统的启动次数;二是由于绞笼存在着落粉挡板不严,容易发生断轴等缺陷,运行人员尽量减少使用绞笼或不使用绞笼,而靠启、停磨煤机来调整粉仓的粉位。当一台磨煤机检修时,所对应的粉仓只有一台磨煤机,因此无法倒换运行,只有靠运行的磨煤机的启、停来调整粉位,也增加了制粉系统的启动次数。

  3 转子断笼条的分析

  高压电动机由于启动频繁,特别是启动重负荷的电动机,启动时间长,发生断笼条故障的几率也就较高些,高压电动机启动电流由零升到持续最大值的这个时间区段内,端环短路电流迅速达到最大,端环发热膨胀,这势必产生径向位移,笼条端部亦随之产生径向弯曲。启动时间越长,启动电流愈大,弯曲愈利害。在启动电流由最大值下降到正常运行值这段时间内,笼条由于集肤效应的作用,较大的启动电流将集中在转子槽口处,从而又使笼条发生“弓”型向心弯曲变形。笼条在启动和运行工况下,又受到离心力的作用。由于短路环是厚壁的,在转动情况下的离心力径向增量相对笼条的离心位移是较小的,笼条端部势必发生弯曲。由此可见笼条在启动过程中不仅受到膨胀力、离心力的作用,还受到电磁径向力的影响,使笼条弯曲变形,由于笼条受到交变应力作用,反复弯曲,金属疲劳达到一定极限时,就必然断裂。

      4 检修内容的分析

  由于高压异步电动机的频繁启动,使定子线圈在电动力和高电位的作用下,导致松动、磨损和发生腐蚀,如绝缘脆化、端部连线及三相引出线绝缘发生龟裂等现象。但在以往的检修中往往只注意机械部分的处理,而对绕组绝缘的状况只注重表面的观察,发现龟裂老化等现象未进行深层次的处理或整体浸漆和专项的加固工作,通常只在检修记录上写上该电动机绝缘已经老化。而在电气测试方面,虽然高压试验、耐压、三相直流电阻平衡以及绝缘合格,但由于电动机的中性点都是内封的,而一般测试都不打开中性点测试线间绝缘,因此线间的绝缘薄弱点并未明显的暴露出来,同时在检查中对绕组连线、三相引线的龟裂也没有引起足够的重视。如在抽查10台电动机中,输出的三相引线均没有穿绝缘套管,有3台没有固定绑扎,一旦环境改变,运行工况发生变化,绝缘的薄弱缺陷就会暴露出来。另外,在清扫定子绕组中,使用的清洗剂不规范(含有水份),在喷洒清洗过程中,水份会渗透到龟裂的绝缘中去,使定子绕组局部受潮,而降低绝缘强度,这也是诱发高压异步电动机烧毁的一个间接因素。

  5 防范措施

  5.1 科学合理的倒换和使用运行设备

  在制粉系统操作中,要尽量减少高压电动机的启动次数,特别是在热状态下短间隔的启动次数。应按照电动机运行规程的要求进行合理倒换操作,500 kW以下的电动机,24 h启动2~3次,启动间隔时间为30 min以上;500 ~2 000 kW的电动机,24 h内启动2次,启动间隔时间为3 h以上。

  5.2 加强绝缘薄弱环节的处理

  在大、小修中加强对端部连线以及引出线绝缘状况的检查,对有龟裂现象的引出线要及时地进行更换,或对三相引出线加装绝缘套管,对定子老化的部位要浸环氧树脂漆,对更换后的引出线或端部连线要进行加固,在清扫擦拭定子线圈时,要合理使用清洗剂,不能大面积的喷洒、冲刷,以防所含水份渗透到局部破损的绝缘中,降低绝缘强度,因此要用白布沾清洗剂进行擦拭。

  5.3 大修中认真检查

  在大修中要认真检查转子笼条在槽内的紧固情况,松动的要采取坚固措施,笼条端环处采取浸沾环氧树脂的无纬带互相绑扎牢固,使启动时尽量减少位移,对已有金属疲劳的笼条要及时进行更换。

  5.4 采用高启动性能高压异步电动机

  采用高启动性能双定子高压笼型异步电动机能较好地解决重载、全压、频繁启停工况下,转子断笼条容易脱焊、断裂、定子线圈经常过热烧损这一问题。

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