我公司水資源重復利用率較高,循環用水系統中采用6kV高壓電機拖動。廠房設備排列示意圖。
1999年11月,在按計劃對循環水2#泵電機(460kW/6kV)進行預防性試驗過程中,發現電機直流耐壓擊穿。
1 原因分析
我們對電機進行了仔細檢查,當時室溫23℃,用2500V絕緣搖表測得絕緣為5000MΩ,電機吸收比為1;直流電阻測試在合格誤差范圍內;按規程用直流高壓發生器對電機進行耐壓試驗,當升壓至3kV時,泄漏電流突然升高,儀器自動斷電,顯示“擊穿”故障。用另外兩套直流高壓發生器再次試驗,顯示結果相同。
對電機解體,抽轉子檢查,沒有發現明顯的故障點,但電機繞組線棒有多處松動,用來固定繞組的槽楔大部分有明顯的活動間隙,個別槽楔已可隨手從槽中拿掉,根本起不到固定繞組線匝的作用。
用電纜故障閃測儀升壓至2kV,對繞組進行故障查找,在電機頂部一匝繞組線棒出現對鐵芯放電點。之后,用手觸摸該匝繞組,發現繞組線棒與鐵芯之間距離較大,縱向動距達2mm。我們分析認為,槽楔因電機起停次數較多,受電動力影響大,同時電機自安裝后運行時間較長,沒有經過系統的解體、抽轉子檢修,導致部分槽楔變松動后,引起繞組線棒的活動,在電機起動、運行過程中,因巨大的電動力使線棒與鐵芯之間產生較多的相對運動,使線棒絕緣磨損引起絕緣降低,導致預防性試驗中耐壓試驗失敗。
2 故障處理
檢查發現,線棒絕緣雖有損傷,但繞組導線本身不受影響。因此我們嘗試采用一種新的處理方法,用聚四氟乙烯絕緣帶包撓絕緣層,即采用絕緣隔斷方式在原繞組線棒的基礎上加強其絕緣能力。具體操作時,將電機運至檢修間,解體,用竹制小刀和高壓風機的壓縮空氣將電機繞組、鐵芯的塵土清理干凈,將擊穿點和所有有松動間隙的繞組線棒處,用至少雙層(單層耐壓2000V)聚四氟乙烯絕緣帶纏繞,用竹制槽楔壓緊,然后用樹脂灌注、干燥。所有槽楔均更新或加厚,使槽楔、線棒均固定不動,能夠承受電機起動、運行中的巨大電動力。
處理完畢后,對電機再次進行直流耐壓試驗,當升壓至5000V時,儀器又出“擊穿”信號,重新檢查發現,電機引線采用的50mm2銅芯膠皮線擊穿。原來由于電機運行環境溫度較高,且循環水站在原設計時,電機選型采用自然風冷,按設計布置機房,相鄰兩臺電機中心線距3.0m,運行中一臺電機的冷卻出風,正好是另一臺電機的冷卻風進風,因距離較近,致使電機經常在40攝氏度以上溫度環境下運行,加速了膠皮線絕緣老化,使壽命大大縮短。
對電機引線進行絕緣加強的處理。先對電機引線用汽油、白布清理干凈,然后采用6kV用熱縮絕緣管熱縮絕緣,全部處理完畢后對電機進行直流耐壓實驗,結果完全符合規程要求。到目前為止設備運轉正常。
3 結語
電氣設備應按規程進行定期試驗,并且設備管理要按規定進行定期的大修,發現問題及時處理;在設備的設計、安裝階段應充分考慮運行環境對設備的影響,選型應合理,電機整體布局時應盡量避免進、出風不當而引起的惡性循環使溫度過高、加速設備絕緣老化的情況。
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