發(fā)電機組立式循環(huán)水泵電動(dòng)機故障分析及治理

內蒙古電力技術(shù)2016年第34卷第1期INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER .doi:10.3969/j.issn. 1008-6218.2016.01.014發(fā)電機組立式循環(huán)水泵電動(dòng)機故障分析及治理郭恒(神華內蒙古國華準格爾發(fā)電有限責任公司,內蒙古鄂爾 多斯010300)摘要:神華內蒙古國華準格爾發(fā)電有限責任公司4號機D循環(huán)水泵電動(dòng)機雙速改造后,在運行維護過(guò)程中，出現因接線(xiàn)柱螺絲松動(dòng)導致電動(dòng)機啟動(dòng)后跳閘、定子繞組采用2Y接線(xiàn)時(shí)三相直流電阻不平衡、電動(dòng)機繞組絕緣性能下降等問(wèn)題。通過(guò)采取更換電動(dòng)機接線(xiàn)連接板、絕緣子和接線(xiàn)柱，對繞組線(xiàn)圈連線(xiàn)焊接處進(jìn)行補焊,冷卻器堵漏等措施,徹底消除了故障隱患,保證了循環(huán)水泵電動(dòng)機的安全穩定運行。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;電動(dòng)機;直流電阻;絕緣性能;接線(xiàn)柱;冷卻器;絕緣子文獻標志碼:B中圖分類(lèi)號:TM621.7文章編號:1008- -6218(2016)01-0093-05Fault Analysis and Treatment of Vertical Circulating W ater Pump MotorGUO Heng(Shenhua Inner Mongolia Guohua Zhungeer Power Generation Co.,Ltd., Ordos 010300, China)Abstract: After circulation pumps D motor double speed transformation in GuohuaZhungeer Power Generation Co.,Ltd. No.4 unit, motor trip in the star operation because ofscrew terminal loose， phase DC resistance appear unbalance during stator winding 2Ywiring, simultaneously motor winding insulation gradually decline. By measures to replacingelectrical wiring board, posts and insulator, welding junction of windings, cooler plugging,completely eliminate the motor risks, also ensure safety and stable operation of units.Key words : circulating water pump; motor; DC resistance; insulation performance;posts; cooler; insulator1設備概況示。4號機組共有2臺循環(huán)水泵電動(dòng)機,冬季1臺電動(dòng)機低速運行,夏季2臺電動(dòng)機高速運行,春、秋季神華內蒙古國華準格爾發(fā)電有限責任公司4號根據氣溫情況1臺高速或1臺低速運行。發(fā)電機組D循環(huán)水泵電動(dòng)機為湘潭電機集團有限公電動(dòng)機機座為長(cháng)方體結構,橫截面為方形,在司生產(chǎn)的立式電動(dòng)機,2007--09--30投運,電動(dòng)機型機座東、西兩側面分別裝有水一空冷卻器;電動(dòng)機號為YKSL1600- 14/1730-1。2010- -09- 14在湘潭電上軸承由推力軸承和導向軸承組成，型號為機集團有限公司電機修造分公司進(jìn)行了雙速改造,SMZ12- 200- -6B;下軸承為圓柱滾子軸承,型號為改造后電動(dòng)機型號為YKKL1600/1070- 14/16,將原NU 1048ECM ;接線(xiàn)盒位于機座南、北兩側,星點(diǎn)接線(xiàn)來(lái)14極雙Y接線(xiàn)改為14極雙Y和16極△2種接線(xiàn)盒內有29個(gè)絕緣子和接線(xiàn)柱,出線(xiàn)接線(xiàn)盒內有3個(gè)方式,并于2010-10-20投運,其主要參數如表1所絕緣子和接線(xiàn)柱.通過(guò)改變接線(xiàn)盒內接線(xiàn)柱的連接中國煤化工[收稿日期] 2015-11-27HCNMH G[作者簡(jiǎn)介]郭恒(1981), 男,山西人,學(xué)士,工程師,從事發(fā)電廠(chǎng)電氣設備檢修工作。94內蒙古電力技術(shù)2016年第34卷第1期表1 改造后循環(huán)水泵電動(dòng)機主要參數(1)將開(kāi)口連接板改為封口連接板(見(jiàn)圖2所參數數值示),以增加接觸面積和機械強度。功率/W1600/1070頻率/Hz ;(2)為電動(dòng)機接線(xiàn)柱固定螺桿加裝背母,防止額定電壓/V6000額定電流/A203.3/136螺桿松動(dòng)。轉速/min'425/371絕緣等級(3)更換損壞的接線(xiàn)柱和絕緣子,處理后測量功率因數0.851/0.72接線(xiàn)形式2Y/O電動(dòng)機絕緣電阻、直流電阻合格。(4)電動(dòng)機停運時(shí)投人加熱器,防止繞組受潮，方式來(lái)改變電動(dòng)機定子繞組連接方式,從而改變循運行人員縮短工作標準中的定期檢測電動(dòng)機絕緣環(huán)水泵轉速,達到節能的目的。電阻時(shí)間,由停運15 d測量改為停運7d測量,絕緣電阻檢測不合格的電動(dòng)機嚴禁啟動(dòng)。2循環(huán)水泵電動(dòng)機跳閘故障分析2.1故障現象2012- 12-04在電動(dòng)機啟動(dòng)過(guò)程中, DCS畫(huà)面發(fā)“D循環(huán)水泵跳閘”信號,就地檢查D循環(huán)水泵6kV電源開(kāi)關(guān)“過(guò)流I段”動(dòng)作,4號機6kV B段母線(xiàn)TV發(fā)“低壓I段”信號。斷開(kāi)4號機D循環(huán)水泵電源，開(kāi)口連接板b封口連接板從開(kāi)關(guān)處測量4號機D循環(huán)水泵電動(dòng)機相間絕緣電圖24號機D循環(huán)水泵電動(dòng)機更換接線(xiàn)連接板阻為0,對地為0.6MQ。就地檢查發(fā)現4號機D循環(huán)水泵電動(dòng)機星點(diǎn)接線(xiàn)盒蓋板飛出,接線(xiàn)絕緣子、接2.4接線(xiàn) 柱螺桿絲扣損壞分析線(xiàn)螺桿燒損、接線(xiàn)壓板部分燒損,拆除燒損的接線(xiàn)自2012-12-23起,電動(dòng)機運行近3a未發(fā)生類(lèi)絕緣子、接線(xiàn)壓板,燒毀情況見(jiàn)圖1所示。似跳閘事故,但星點(diǎn)接線(xiàn)盒內接線(xiàn)柱螺桿絲扣損壞缺陷未能徹底消除。2.4.1接線(xiàn)柱螺桿絲 扣損壞原因Iw相14號引線(xiàn)(1)電動(dòng)機接線(xiàn)柱螺桿材質(zhì)為紫銅,硬度較低,連接板松動(dòng)而螺母材質(zhì)為黃銅,因此頻繁拆裝導致絲扣容易損不。(2)螺母緊固力矩不均勻。2.4.2處 理措施(1) 2015-10-26,將接線(xiàn)柱螺桿材質(zhì)更換為黃銅，直徑增加4mm,見(jiàn)圖3所示。經(jīng)過(guò)反復的拆裝圖14號機D循環(huán)水泵電動(dòng)機星點(diǎn)接線(xiàn)盒燒毀情況試驗,未發(fā)現螺桿絲扣損壞。2015-11-06, 將接線(xiàn)柱螺桿全部更換為直徑16mm(M16)黃銅螺桿后,2.2電動(dòng)機跳閘原因進(jìn)行電氣試驗,結果合格,電動(dòng)機運行正常。(1)電動(dòng)機星點(diǎn)接線(xiàn)盒內引線(xiàn)連接板設計為開(kāi)(2)結合工作經(jīng)驗,接線(xiàn)柱螺母的緊固力矩為口連接板,接觸面積較小。電動(dòng)機(2Y接線(xiàn))高速啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流較大,由于有效接觸面積小于設計通流面積,造成引線(xiàn)接線(xiàn)柱和連接板處過(guò)熱燒熔放電拉弧,并使空氣瞬間電離,連接板相間弧光放電短路,導致“過(guò)流I段"保護動(dòng)作跳閘。(2) 電動(dòng)機W相14號接線(xiàn)柱螺桿絲扣損壞,導致W相14-19號連接板松動(dòng),拆除全部連接板確認中國煤化工有18根接線(xiàn)柱螺桿絲扣發(fā)生不同程度的損壞。a1HCNMHG螺桿2.3處理 措施圖3 4 號機D俏環(huán)水求電動(dòng)機按線(xiàn)杜螺桿2016年第34卷第1期郭恒:發(fā)電機組立式循環(huán)水泵電動(dòng)機故障分析及治理9519 Nm時(shí)，絲扣不損壞且緊固合適。改后絲扣損壞線(xiàn)圈端部和引線(xiàn)將受到較大的電動(dòng)力作用。隨著(zhù)數量較以前明顯減少。電動(dòng)機運行年限的增加,定子繞組的絕緣材料逐漸接線(xiàn)柱螺桿絲扣損壞及處理情況見(jiàn)表2所示。老化，線(xiàn)圈端部槽口處和繞阻連接線(xiàn)焊接部位易受表24號機D循環(huán)水泵電動(dòng)機接線(xiàn)柱損壞及處理情況統計電動(dòng)力破壞，導致開(kāi)焊斷股。數量/根處理措施(3)繞組導體材質(zhì)或結構存在問(wèn)題導致直流電2012-12-0518 更換同型號螺桿，加裝背母阻不平衡,即電動(dòng)機繞組本身的導電率超標以及由2013-12-1812 更換同型號螺桿,加裝背母于導體的截面不均勻引起直流電阻不平衡”。2014-11-18I1更換同型:號螺桿,使用力矩扳手緊固，(4)星點(diǎn)接線(xiàn)盒內繞組引出線(xiàn)與接線(xiàn)柱壓接、加裝背母焊接不良,接線(xiàn)柱緊固螺絲松動(dòng),接線(xiàn)壓板接觸不2015-04-105更換同型 號螺桿,使用力矩扳手緊固，良導致直流電阻不平衡。2015-07-01更換同型號螺桿,使用力矩扳手緊固,綜合上述分析,結合電動(dòng)機運行情況和歷史檢修數據,初步判斷造成直流電阻不平衡的原因為原2015-10-26(M16)螺桿,材質(zhì)更換為黃銅，加裝背母因(2)和(4)。.3 故障查找及處理3電動(dòng)機繞組線(xiàn)間直流電阻不平衡(1) 2015-10-18,對電動(dòng)機進(jìn)行定、轉子分解,清理烘干。3.1故障現象(2)對電動(dòng)機繞組(2Y接線(xiàn))施加電壓至1350按華北電網(wǎng)有限公司《Q/HBW 14701- -2008 電V,時(shí)間2 min,測量三相電流結果為:U相203 A,V力設備交接和預防性試驗規程》叫(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規相203 A, W相203 A,三相電流平衡。用紅外測溫程》)規定,3kV及以上電壓等級或100kW及以上容儀檢查定子繞組,未發(fā)現有明顯過(guò)熱部位。量的電動(dòng)機各相繞組直流電阻不應超過(guò)最小值的(3)針對3.2中原因(4),對電動(dòng)機接線(xiàn)柱壓接2%;中性點(diǎn)未引出者,可測量線(xiàn)間直流電阻,相互差情況,即壓板情況等進(jìn)行檢查緊固后,測量線(xiàn)間直值不應超過(guò)最小值的1%。4號機D循環(huán)水泵電動(dòng)流電阻互差為1.36% ,判斷不是由于該原因引起。機每年進(jìn)行1次電動(dòng)機定子繞組直流電阻預防性試(4)檢查外觀(guān),電動(dòng)機定子繞組端部弓形引驗,2014年之前各項試驗均未發(fā)現問(wèn)題,且定子繞線(xiàn)過(guò)渡引線(xiàn)進(jìn)出線(xiàn),未發(fā)現過(guò)熱、變色、焦枯松組線(xiàn)間直流電阻互差未超過(guò)0.65%。動(dòng)、磨損等現象;對個(gè)別有疑點(diǎn)的接頭,剝開(kāi)絕緣未2014- 1-21進(jìn)行電動(dòng)機電氣試驗,當電動(dòng)機繞發(fā)現焊接表面有臟污和凹痕。組接線(xiàn)形式為2Y接線(xiàn)時(shí),線(xiàn)間直流電阻值為:UV相(5) 2015-10-20, 打開(kāi)星點(diǎn)接線(xiàn)盒內中性點(diǎn)連0.30432,UW相0.3004Q,vw相0.3042Q,互差為接板,測量三相直流電阻,結果為U相0.1558 Q,V1.30% ;繞組接線(xiàn)形式為O接線(xiàn)時(shí),線(xiàn)間直流電阻互相0.1601 n, W相0.1557 n,相間互差2.82% ,超過(guò)差為0.89%(合格)。2015-07-01 進(jìn)行電氣試驗,當電《規程》允許值,可以判斷V相直流電阻偏大。根據動(dòng)機繞組接線(xiàn)形式為2Y接線(xiàn)時(shí),直流電阻值為:UV定子繞組V相展開(kāi)圖(見(jiàn)圖4)和接線(xiàn)圖(見(jiàn)圖5)4,相0.3147 n, UW相0.3105 n, VW相0.3148 Q,互差打開(kāi)V相所有連接片,分段測量V相直流電阻,測量為1.38%;繞組接線(xiàn)形式為△接線(xiàn)時(shí),線(xiàn)間直流電阻結果見(jiàn)表3。從表3可以看出,28--20段直流電阻互差為0.87%(合格)。從2組試驗數據可以看出,繞為0.1092 n,判斷該分段繞組存在故障。組接線(xiàn)形式為2Y接線(xiàn)時(shí),線(xiàn)間直流電阻互差超過(guò)(6)將28--20段分支繞組兩端按要求接人直《規程》允許值,并呈逐步增大趨勢。流雙臂電橋,選至測量位置,拆開(kāi)端部繞組綁扎線(xiàn),3.2三相直流電阻不平衡原因找出其端部接頭和過(guò)橋線(xiàn),用膠皮錘敲打以及用撬(1)電動(dòng)機繞組本身存在缺陷,在生產(chǎn)過(guò)程中,棍撬動(dòng),發(fā)現在撬動(dòng)線(xiàn)圈22- -31 之間的過(guò)橋連線(xiàn)時(shí),存在虛焊、假焊或電動(dòng)機內部接線(xiàn)接觸不良情況，電動(dòng)機檢流計電流變化較大,其余連線(xiàn)檢流計幾乎如多根導線(xiàn)并聯(lián)時(shí)存在斷根、多根導線(xiàn)中的某根接無(wú)變化。確認線(xiàn)圈22端部雙根并繞出線(xiàn)與單根過(guò)橋觸不良等。繞組中存在短路現象,繞組的幾何尺寸線(xiàn)連接,其中的中國煤化工故障點(diǎn)用銀出現較大偏差以及繞組匝數誤差等。銅重新焊接后TYHCN MH Gho(2)電動(dòng)機頻繁啟動(dòng),由于電磁力的原因,定子(7) 2015-10-22,恢復所有的端部連接,測量線(xiàn)9內蒙古電力技術(shù)2016年第34卷第1期27VIL114 122-123 D 4-5-613-14522o67--68-69[59- -6076-77 J240104-105 C 112-113 J廠(chǎng)21。11圖6 4號機D 循環(huán)水泵電動(dòng)機繞組端部開(kāi)焊處照片334--42廠(chǎng)49-50二 580164電動(dòng)機繞組絕緣性 能下降.2378 85-86--87[94-95.1 故障現象V2《規程》規定:額定電壓在3000V及以上者,在2:交流耐壓試驗前,定子繞組在接近運行溫度時(shí)的絕1:22-23-2431-3240緣電阻不應低于1MQ/kV;投運前室溫下(包括電.圖4 4號機D循環(huán)水 泵電動(dòng)機定子繞組V相繞組展開(kāi)圖纜)不應低于1 MQ/kV。2014- 09- -23運行人員定期.測量電動(dòng)機繞組絕緣時(shí),4號機D循環(huán)水泵電動(dòng)機(包括電纜)三相對地絕緣電阻為0.6MN,不滿(mǎn)足1《規程》要求。2015-07-01 進(jìn)行電動(dòng)機定期電氣試690 10驗，測量三相對地絕緣電阻為2000 MO11120392015-07-02電動(dòng)機投運前測量電動(dòng)機三相對地絕緣電阻(帶電纜時(shí))為101MQ,絕緣電阻呈減小趨160170 186190 20中勢。21022Q23Q2425。+.2絕緣性能下降原因260280290(1)循環(huán)水泵房周?chē)h(huán)境潮濕,密封膠條老化，潮氣、灰塵侵人定子繞組,致使絕緣性能下降。圖5 4 號機D循環(huán)水泵電動(dòng)機定子繞組2Y接線(xiàn)圖(2)冷卻器內部管路漏水,浸人定子繞組。麥3 4號機D循環(huán)泵電動(dòng)機V相繞組分段直流電阻測量值(3)軸瓦漏油導致定子繞組絕緣層老化,端部槽口碰磨等。分支繞組線(xiàn)圈數量/個(gè)直流電阻/2(4)接線(xiàn)絕緣子材質(zhì)差,易受潮。27-50.0972.3 處理方法22-50.0989(1) 2015-10- -21,對電動(dòng)機定子繞組進(jìn)行了烘10-11(24)0.0986干清理、2遍浸漆處理,清理冷卻器后打壓，發(fā)現東11-160.0978側冷卻器4根水管滲漏,對其進(jìn)行了堵管處理,堵管23- -2028--200.1092數量未超過(guò)總管數量的5%),更換了全部密封膠條。間直流電阻為:UV相0.3085n,UW相0.3071Q,(2) 2015-10-26,將電動(dòng)機回裝,進(jìn)行修后試VW相0.3084 n,互差0.46% ,滿(mǎn)足《規程》要求。驗,測量三相對地絕緣電阻為12000 MS。(8)恢復端部綁扎線(xiàn),更換所有繞組接頭接線(xiàn)(3) 2015-11-02,電動(dòng)機接引線(xiàn)時(shí)測量U相對柱,對繞組進(jìn)行清理、烘干、2遍浸漆。地絕緣電阻為;中國煤化工(9)電動(dòng)機組裝后各項電氣試驗結果合格,電(4) 2015-內U相繞組動(dòng)機試運合格。MYHCNMHG連接板,分段測里地地冰電m，s絕緣電阻低2016年第34卷第1期郭恒:發(fā)電機組立式循環(huán)水泵電動(dòng)機故障分析及治理97的繞組,拆除絕緣子,重新測量,直至絕緣電阻恢復參考文獻:至正常值,共更換了5個(gè)絕緣子。將連接板回裝后[1]湘潭電機集團有限公司國華準格爾電廠(chǎng)循環(huán)水泵電機測量繞組三相對地絕緣電阻,恢復至12000 MQ。跳閘事故分析[R].湘潭:湘潭電機集團有限公司,2012:2.(5)在電動(dòng)機接線(xiàn)盒內放置了干燥劑。電動(dòng)機[2] 華北電網(wǎng)有限公司.Q/HBW 14701- -2008電力設備交停備用時(shí),及時(shí)投運空間加熱器。接和預防性試驗規程[S].北京:中國電力出版社, 2008:18.[3]甘欽才.電動(dòng)機三相電流不平衡的原因分析].紅水河,5 結語(yǔ)2012,31(2):57.[4]湘潭電機集團有限公司機電修造分公司國華準格爾電本文通過(guò)對4號機D循環(huán)水泵電動(dòng)機故障原因廠(chǎng)循環(huán)水泵電機變速改造試驗報告[R].湘潭:湘潭電機集的總結分析,找出了處理電動(dòng)機接線(xiàn)柱絲扣損壞、團有限公司機電修造分公司, 2010:8-9.2Y接線(xiàn)定子繞組直流電阻不平衡、繞組性能下降缺[5]全國旋轉電機標準化技術(shù)委員會(huì )JB/T2728.1-2008電陷的方法,徹底消除了電動(dòng)機故障隱患,為此類(lèi)電機氣體冷卻器第一部分:- 般規定[S].北京 :機械工業(yè)出動(dòng)機的缺陷處理提供指導和借鑒。版社, 2008:3.編輯:郭昆(上接第92頁(yè))同樣堆高的情況下,作業(yè)時(shí)間增加了(1)細化每個(gè)管理環(huán)節,做到了精益化管理;3倍,油耗自然會(huì )成倍增加。自從改為加油車(chē)至作業(yè)(2)通過(guò)技術(shù)改進(jìn)填補了管理漏洞,提高了管區域加油后,僅大型機械車(chē)輛從灰場(chǎng)至灰場(chǎng)管理站理水平;加油路程每年節約的耗油費用就達21.4萬(wàn)元左右;(3)通過(guò)優(yōu)化運行,達到了節能降耗的目的;同時(shí)推煤機、壓路機等大型機械不再需要行駛到3(4)廠(chǎng)外沿途道路得到了保護，路況好、車(chē)輛km外加油,維修統計資料顯示,推煤機履帶更換周期通行順暢,減少了環(huán)境污染,為企業(yè)綠色發(fā)展做出由原來(lái)的9個(gè)月延長(cháng)至12個(gè)月,大大提高了推煤機了貢獻,得到當地居民的認可,社會(huì )效益顯著(zhù)。履帶的使用壽命。另外,灰場(chǎng)運灰專(zhuān)線(xiàn)路面等基礎設施得到了保護,降低了路面和車(chē)輛的維護費用。4結束語(yǔ)3.2降低了煤場(chǎng)接卸管理成本,保證了燃料指標煤場(chǎng)作業(yè)方式優(yōu)化后,大大地減少了推煤機作托電公司通過(guò)不斷創(chuàng )新,努力提升管理水平，業(yè)時(shí)間,提高了煤場(chǎng)接卸效率。優(yōu)化后,白天的接實(shí)施精益化管理,提高了生產(chǎn)效率,降低了能源消卸能力提高,原來(lái)需要24h才能完成的任務(wù),目前耗水平,促進(jìn)了企業(yè)的健康發(fā)展。通過(guò)對用油大戶(hù)約16h即可完成,降低了煤場(chǎng)接卸的管理成本。的作業(yè)管理模式進(jìn)行優(yōu)化,提高了工作效率,節能通過(guò)優(yōu)化調整,使得煤場(chǎng)燒舊存新置換更加容降耗效果顯著(zhù),經(jīng)濟效益、社會(huì )效益顯著(zhù)。易和頻繁,為來(lái)煤接卸提供了更多空間,煤場(chǎng)燒舊存新置換周期由原來(lái)15d降至7d,提高了置換效.率，降低了作業(yè)機械的油耗及作業(yè)人員的勞動(dòng)強[1]中國大唐集團公司.2013年“優(yōu)化運行確保安全、降本增度,踐行了以人為本、效率至上的理念。接卸效率效”行動(dòng)計劃R1]北京:中國大唐集團公司,2013.和頻率的提高,使得煤場(chǎng)自燃現象減少,存煤熱值[2]梅玉占火力發(fā)電企業(yè)節能管理研究[D]北京:華北電力在廠(chǎng)內的損失相應降低,保證了燃料重要指標的廠(chǎng)大學(xué),2013.爐差更加合理,帶來(lái)了可觀(guān)的經(jīng)濟效益。統計數據[3]周書(shū)敏.關(guān)于南方燃煤電廠(chǎng)儲灰場(chǎng)運行的探討].紅水河，顯示,2013年由于煤場(chǎng)倒燒不及時(shí)引發(fā)的煤場(chǎng)自燃2012,31(4): 106- 108.事件超過(guò)了15次， 而2014年全年未發(fā)生煤場(chǎng)自燃[4]李樹(shù)軍.淺談煤場(chǎng)管理[].煤質(zhì)技術(shù),2010(1):33- -34,48.事件,也沒(méi)有發(fā)生任何由于煤輸送問(wèn)題引發(fā)的限負[5] 李培釗, 杜武剛, 孫海潮.合理規劃煤場(chǎng)提高生產(chǎn)效益荷事件,為企業(yè)安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益做出了貢獻。[]化工管理,2015(7):22.3.3管理效 益和社會(huì )效益顯著(zhù)[6]史彥青火電中國煤化工].科技與創(chuàng )新,通過(guò)分析廠(chǎng)內生產(chǎn)用車(chē)的用油數據,歸納了生2014( 17):9-MHCNMHG產(chǎn)過(guò)程中出現的問(wèn)題,逐步完善了管理制度。編輯:白永軍