高压电动机常见的故障分析及处理

一起高压电机故障跳闸分析及处理

摘要：继电保护具有可靠性、选择性、速动性和灵敏性四个特点，主要保护电力系统及其设备在系统发生故障的时候，能快速准确的切除故障，保证非故障线路的正常运行。因此，继电保护定值的设置显得尤为重要，应确保保护装置不误动、不拒动。

关键词：继电保护；定值；可靠性；选择性；速动性；灵敏性

引言

电动机的定值设置关系着电动机的安全运行，当电动机发生故障时，继电保护应可靠动作保证电动机遭受进一步的损伤；同时，当电动机处于正常状态时，继电保护也应保证可靠不动作。

接下来将介绍一起由于保护定值设置有误导致继电保护误动的案例。

1 故障情况

2015年9月21日8点25分，运行人员联系电气检修人员，告知1A空压机启动时，一启动即跳闸，马达综合保护器MPR469显示相间短路跳闸；8点44分再次启动1A空压机，一启即跳，故障现象与第一次一致，仍是相间短路故障。

现场检查MPR469综保继电器事件记录：

1）8:25:55（相间短路故障跳闸）：启动电流（A）：；；；

母线电压（V）：；；.

2) 8:44:08（相间短路故障跳闸）：启动电流（A）：；；；

母线电压（V）：；；.

查阅空压机相间短路故障设置定值，如下：

测量保护CT：200/5；

满负荷电流：66A；

保护定值：跳闸整定值Is=3.8%*In，延时：0S（其中In=5A，为CT二次侧额定电流）；

动作对象：继电器报警跳本负荷开关。

2 故障分析处理：

从继电器事件记录看，两次保护动作跳闸均为相间短路故障。根据对称分量法分析两相短路情况如下：

高压电机差动保护原理及误动作故障分析

电机差动保护主要应用到大型的高压电机当中，一旦出现故障就会造成电机的损坏，给正常的生产带来影响，造成巨大的经济损失。因此，要做好高压电机差动保护。

标签：高压电机；差动保护；原理；误动；故障排除

1 前言

高压电机差动保护是电机设备保护的关键，对于设备的稳定运行提供有效的保障。

2 差动保护的原理

差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式。就水利水电工程而言，它主要用来保护10KV及以上高压电机或具有6个引出线的重要电机的主要保护措施。当电流速断保护不能满足灵敏度要求时，通常装设纵差保护作为电机相间短路故障的主保护。差动保护是基于被保护设备的短路故障而设。当电机绕组发生相间短路故障时，它能快速反应并动作，使出口断路器在第一时间跳闸，从而起到保护电机并防止故障进一步扩大的作用。它的基本原理是：在电机的进口（高压开关柜内）和出口（电机中性点柜内）分别装设型号相同、变比相同的电流互感器，电流互感器二次侧按循环电流法接线。即两端电流互感器一、二次侧的异极性相连，并在两连线之间并联接如差动继电器。继电器线圈流过的电流是两侧电流互感器二次侧电流之差。在正常情况下，电机首尾两端电流相等，即流入电机的电流与流出电机的电流差值为零，也就是电机首尾两端电流互感器二次侧电流差值为零，此时电机运行正常，差动保护不动作。如电机绕组发生相间短路故障，此时，流入电机的电流远远大于流出电机的电流，即电机首尾两端电流互感器二次侧电流存在差值，此时差动继电器动作，从而驱使高压开关柜内的断路器跳闸，达到保护电机的目的。在科学日新月异发展的今天，过去那种以模拟继电器为主的保护方式，早已被数字综合保护装置所代替，且稳定性、准确性和可靠性大大提高，以及安装、调试的方法也大为简单，但差动保护的基本原理却是相同的。

3 差动保护误动的原因

实际调试过程中，尤其是在高压电机初次启动时，在电机内部没有任何故障的情况下，差动保护会在电机启动的瞬间动作，造成电机启动失败。主要有以下3方面原因：

电动机在运行中可能发生损坏的实例分析

摘要：在新能源发展速度极快的当今社会，火电厂在能源供给方面仍然起着基础支撑作用。电动机作为火电厂的重要辅助设备，在电厂的每个系统中均发挥着心脏的作用。电动机在运行中可能发生故障也是极为常见的问题，也往往会造成难以估计的后果，本文是对华能某电厂电动机在运行中发生的损坏实例进行具体分析，并针对不同的问题提出相关应对处理措施。

关键词：火电厂；电动机损坏；实例分析

1引言

电动机是火电厂重要的厂用电气辅助设备之一。电厂现装机容量257万千瓦（330MW*3+300MW*1+640MW*2），共6台机组，主要电动机的电压等级为6kV、380V；电厂现装有高压6kV厂用电动机共210台，低压380V厂用电动机近3000台。自1993年投产以来，由于各种的原因，高、低压电动机发生过多次故障和损坏，对电厂安全稳定运行产生了一定影响，同时也造成了一些经济损失。

2电动机损坏实例分析

2.1 6kV电动机绝缘损坏

2011年11月26日，电厂＃3机组负荷300MW，电气来光字牌“6kVA段PT保护装置闭锁”，6kV 3A段母线A相电压下降至1.42kV，另外两相升高至5.0kV左右，线电压正常。约1分钟后， A排粉机跳闸，6kV 3A段母线电压恢复正常，电气光字牌复位；检查A排粉机电机接线盒有明显焦糊味；综合保护装置显示过流保护动作，检查其6kV开关A、B相动力保险熔断。

#3机组3A排粉机电机型号KK500-4，额定功率900kW，额定电压6kV，额定电流102.5A，绝缘等级F，自然通风冷却。此次事故是比较常见的典型高压电动机绝缘损坏故障。3A排粉机属于长周期运行设备，长时间运行导致绝缘下降，发生单相击穿，初步形成单相非金属接地，接地相的故障电流逐渐增大进而拉弧，发展扩大至A、B相间发生接地短路，造成保险熔断，开关跳闸。对于长周期运行的设备，在运行时期无法监视其绝缘情况，应该加强设备电动机温度监视，防止出现温度过高引起电动机绝缘过早下降的情况；同时定期切换备用设备运行，检查电机绝缘合格后方可继续投入运行，以避免同类型的事故再次发生。

２０ｏ６．№４　大电机技术　２７　

电厂用高压电动机故障分析与处理　

王浩，何震宇，武彩虹　（神头第二发电厂，山西朔州０３６０１１）　［摘要］本文以山西神头第二发电厂５００ＭＷ机组配套的一次风机电机、给水泵电机为例，介绍了电厂用高　压电动机典型故障分析和处理方法。　［关键词］　电动机；故障；处理　［中图分类号］ＴＫ２２３．３　［文献标识码］Ｂ　［文章编号］１０００—３９８３（２００６）０４—００２７—０４　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　１ｈａｔｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｆａｕｌｔ　ｏｆＨＶ　Ｍｏｔｏｒ　Ｕｓｅｄ　ｉｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ　ＮＧ　Ｈａｏ，ＨＥ　Ｚｈｅｎ．ｙｕ．ＷＵ　Ｃａｉ—ｈｏｎｇ　（Ｓｈｅｎｔｏｕ　Ｓｅｃｏｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ，Ｓｕｚｈｏｕ　０３６０　ｌ１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｆａｕｌｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ＨＶ　ｍｏｔｏｒｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔｓ，ｔａｋｉｎｇ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ　ｏｆ　ｍｏｔｏｒ　ｅｑｕｉｐｐｅｄ　ｆｏｒ　ａ　５００ＭＷ　ｕｎｉｔ　ｏｆ　Ｓｈｅｎｔｏｕ　ｓｅｃｏｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ　ｉｎ　Ｓｈａｎｘｉ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ．　ＫｅＹ　ｗｏｒｄｓ：ｍｏｔｏｒ；ｆａｕｌｔ；ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　大型三相异步电动机广泛应用于包括电力行业在　内的许多工业领域。在大型火力发电厂的电力生产过　程中，高压电动机起着非常重要的作用，它直接影响　机组的稳定运行和负荷量。山西神头第二发电厂配套　高压电动机自投产后发生过多次较大的故障，在三相　异步电动机中具有普遍性。根据历年来从事电机检修　和故障处理的经验，结合该电机的运行情况加以分析　研究，摸索出了其常见故障的原因及发生规律，制定　了有效的防范和改造措施，基本上控制了该类电机典　型故障的发生。　１笼型异步电机转子断条　１．１故障现象　１９９７年３月３日，ｌ号机组的２号一次风机电机　在运行中振动突然增大，水平方向最大振动达到　０．０８～０．１Ｏｍｍ，　（正常运行时该电机的振动值为　０．０３～０．０５ｍｍ），轴承温度升高，停运电机，更换电机　后轴承，回装后试转，振动仍大。拆开对轮，空试电　机，测得电机水平方向最大振动值达到０．１　ｌｍｍ。更换　前轴承后再空试电机，水平方向最大振动值为　０．０８ｍｍ。联对轮，带风机试转，测电机最大振动值达　０．２２ｍｍ。怀疑风机不平衡，于３月６日在风机上加配　平衡块，同时在配电室接三块电流表监视电机三相定　子电流。电机起动后水平振动仍然在０．２０ｍｍ左右，　发现电流表指针摆动，且三相不平衡。遂于３月ｌ０日　对电机进行全面解体检查，发现电机转子笼条与端环　焊接处有３ｌ处裂缝，端环变形，转子槽内的调节松紧　用的铜皮已松动，有局部脱落现象，断条两侧的铁心　被烧损呈蓝色。　综合以上情况，说明电机振动大的原因是转子笼　条断裂。后来其他３台一次风机电机也连续发生了转　子断条事故。　１．２原因分析　转子笼条断裂是三相笼型异步电动机转子的常见　故障之一，铜条转子断条常发生在转子笼条与端环焊　接处，断裂处周围铁心被烧损呈蓝色。　经分析，笼型转子断条主要原因有：电机制造或　修理过程中笼条穿人铁心时受弯曲应力、焊接时造成　的鼠笼变形和内应力、笼条在铁心槽内松动等。电机　运行时转子笼条会受到三种力的作用：热弯曲挠度力、　径向电磁力、离心力，频繁起动会造成笼条断裂。　１．３处理方法及效果　针对上述情况，从两方面对一次风机电机转子断　条进行处理。方法一是将原断条（开焊）的电机转子　进行焊接；方法二是将原铜条转子改造成为铸铝转子。　其中铸铝转子的改造取得了很好的运行效果。　１．３．１转子笼条断裂后的焊接处理　一次风机的停运直接影响机组的负荷率，同时燃　油增加，经济损失很大，在保证质量的情况下，为了