某化工公司的一台JSQ1512-4型高压交流异步电动机,其功率为1050kW,额定电压为6kV,用于控制一台大功率空气压缩机。
故障现象:在运行过程中,突然停机并冒出黑烟,并发出绝缘材料被烧损的一股焦糊味道。
诊断分析:
(1)用高压兆欧表摇测电动机的绝缘电阻,定子的三相绕组完全接地。
(2)进行解体检查,C相线圈前端匝间短路,后面有一根引出线崩断,定子与电动机铁芯之间有许多铜质碎末。
(3)查看电动机的运行记录,电压、电流、功率、定子铁芯温升均在正常范围,没有违章操作现象。
(4)这台电动机的电源由所在公司35kV变电站中的P12#高压开关柜输送,查看P12#柜中的综合保护记录,在停机之前2min,曾出现了接地信号和零序动作。停机的同时则有母联速断保护动作、电动机差动速断动作、电动机正序电流动作。
(5)根据故障现象,结合电动机的运行记录、变电站的综合保护记录,初步认为故障原因是:C相线圈在制造时存在绝缘薄弱点,由于长期运行使该点的绝缘老化击穿,形成匝间短路和接地,随后出现线圈短路。电动机烧毁是其制造质量不良所引起。
(6)经过“会诊”,认为这个结论有很大的片面性。35kV变电站的综合保护记录中,有接地信号和零序动作,这说明该电动机存在接地现象。但是在电动机的运行记录中,却没有接地告警和接地跳闸的记录,这说明电动机的保护装置存在缺陷。所以正确的结论应该是:电动机在绝缘薄弱之处接地,因接地保护不完备使事故进一步扩大,造成电动机烧毁。
故障处理:
(1)由于电动机长时间大电流接地,局部温升严重超标,铁芯大面积烧伤,必须送往专业修理厂进行修复。
(2)安装接地保护装置。当接地电容电流>10A时,使电动机的单相接地保护装置动作跳闸;当电动机绕组接地时,继电保护装置动作,将电动机的主回路切断。
经验总结:对于3kV以上的异步和同步电动机,必须按照电力装置的继电保护和自动装置的设计规范CB/T 50062-2008》中9.0.1条的规定,装设各种保护装置。而在本例中,没有按照要求装设相应的保护,使高压电动机带着隐患运行,造成重大事故。