吐哈油田采用了兩臺功率為3.3MW的正壓通風式交流高壓無刷勵磁同步電動機（編號分別是CM203C和CM203D），其配套靜態勵磁裝置為WLK-02H型，本文就就較為典型的一列故障進行分析。
2004年9月，該同步電動機突然發生故障停機，保護繼電器SR469上顯示為過載保護動作。從負荷歷史曲線來看，當時有功負荷并未增加，但在發生故障停機時的瞬間無功負荷增加很大，導致同步電動機功率因數滯后0.56。 根據Siemens S7 PLC和上位監控機上的負荷歷史趨勢，故障停機的原因有二：一是勵磁系統出現問題（包括靜態勵磁系統和旋轉勵磁系統），致使轉子勵磁電流大大減小。勵磁減小后定子電流先減小后增大，從而使電動機過載保護動作；二是勵磁系統工作正常，電動機本體出現故障，特別是電機轉子繞組出現故障的可能性很大。 首先對靜態勵磁系統</FONT><FONT color=#333333 size=2>進行測試。在停機狀態下，將勵磁系統打到“試驗”位置進行調試，通過液晶顯示屏可清楚地看到，在調試狀態下靜態勵磁系統工作十分正常，用示波器看輸出波形也很正常。隨后將勵磁調節方式切換到手動方式，用“增磁”和“減磁”按鈕增大和減小勵磁電流，勵磁系統反應正常，從顯示面板也可清楚地看到變化，據此可以推斷靜態勵磁部分沒有故障。 由此斷定故障應出在旋轉整流和電機本體部分。在勵磁裝置和同步電機生產廠家的現場配合下準備工作完成后 ，啟動電機，在經過投勵設定延時后，電機無法投勵，仍然處于異步運行狀態，此時功率因數嚴重滯后，空載電流很大。由此進一步確認了問題出在電機內部。 為進一步縮小故障查找范圍，對電機進行了開蓋檢查。首先對旋轉整流盤部分進行了一個測試，測試電路如圖一所示。 我們嚴格按照測試步驟進行如下測試：（1）打開滅磁電阻與轉子繞組接線點，在其中間串接一只40W/220V的白幟燈泡；（2）斷開轉子繞組的兩個輸入端，在其間并接一只100W/220V的白幟燈泡；（3）打開勵磁機電樞繞組的A、B、C三相出線端，從外部接入試驗電源；（4）外部試驗電源通過三相調壓器來控制給定電壓；（5）在C相功率模塊的可控硅Cg兩端并接一只二極管，方向如圖一所示。經過認真檢查，確認電路連接無誤后，進行通電實驗。通電后10s左右，燈泡H2發亮，說明旋轉部分能最終投勵。斷開電源后，接好示波器，再次通電試驗。用示波器測燈泡H1兩端電壓波形，再次通電試驗。用示波器測燈泡H1兩端電壓波形，開始示波器有波形，經過約10s后波形消失。此試驗說明滅磁回路和控制模塊能夠正常工作。第三次通電實驗，用示波器測燈泡H2兩端的電壓波形，開始示波器無波形顯示，經過10s后波形為三相半控橋式整流波形，波形正常。據此可以斷定旋轉整流部分工作正常。
排除了勵磁系統故障，最后故障就鎖定在電機本體上。隨后組織對電機本體進行全面檢查，500V搖表測轉子繞組對地絕緣，絕緣電阻值大于500MΩ,絕緣良好.后測繞組兩端是否導通,用搖表測時,發現轉子繞組兩端開路.再次用直流電橋檢查轉子繞組的直流電阻,測量結果為開路,據此可以斷定轉子繞組燒斷.經過盤車后將轉子繞組旋轉了一個角度,仔細檢查后找到了一個明顯燒黑的地方.取下磁極繞組時看到在相鄰兩繞組焊接處,由于接觸部位銅皮較薄,轉子在轉動過程中磁極松動,使焊接部位發生了疲勞斷裂.經過電機廠家重新用銅皮焊接后,經檢查測試定子、轉子絕緣和直流電阻正常。 準備就緒后，現場啟動電機，投勵過程及其他一切正常。電機空載運行2h后停機檢查一切正常。重新開機后帶負荷運轉，無任何異常情況出現。 因此，大型同步電動機在日常運行過程中應注意兩方面：一是勵磁系統的監控和檢查，二是電機定子和轉子的檢查。特別是在停廠大檢修時，一定要開蓋詳細檢查，并作好緊固工作，以免松動造成不必要的事故。
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