火電廠循泵電機雙速改造后的故障分析

胡凱波 趙堅根

(浙江浙能蘭溪發電有限責任公司，浙江 金華 321100)

火電廠循泵電機雙速改造后的故障分析

胡凱波 趙堅根

(浙江浙能蘭溪發電有限責任公司，浙江 金華 321100)

介紹了一起火電廠循環水泵電機雙速改造后高低速改接線箱引起的故障，對故障的原因進行了深入分析，并提供了處理對策。

循泵電機；高低速改接線箱；原因；措施

0 引言

浙江浙能蘭溪發電有限責任公司(以下簡稱蘭電公司)總裝機容量為4×600 MW，每2臺機組共用4臺循環水泵，每臺循環水泵電機功率為3 800 kW。由于水溫和蒸發量隨季節變化大，循環水用量也大不相同，夏季高溫時需要3臺泵同時運行，春、秋季節2臺泵運行就能夠滿足補水要求。因此，電廠從節能減排的角度出發，對全廠8臺循環水泵實施了雙速改造，采用變極調速，即利用電機本身條件，將電機從單速改為雙速，泵負載高時用高速，泵負載低時用低速，改造經濟性好。但改造后電機需采用高低速改接線箱，引起了一些新問題。本文就一起循環水泵電機雙速改造后的故障進行分析探討。

1 事件經過

2011年12月2日15:11，#2B循環水泵電機定期切換時開關保護動作，#2B循環水泵電機跳閘。檢修人員到達現場后檢查發現：

(1) 就地檢查#2B循環水泵電機高低速改接線箱變形，如圖1所示。

圖1 高低速改接線箱變形

(2) 高低速改接線箱36號接線柱上的連接片熔斷，如圖2所示。

圖2 36號接線柱上連接片熔斷

(3) 高低速改接線箱31、33、35號接線柱有明顯的三相短路痕跡，如圖3所示。

圖3 31、33、35號接線柱三相短路

(4) 接線柱上內側螺帽均有不同程度的松動。

(5) 檢查#2B循環水泵開關保護裝置上有差動保護及速斷保護動作，同時對保護裝置及其二次回路進行校驗均正確，因此，循泵開關綜合保護、差動保護系正確動作。

2 原因分析

由循泵電機高速檔一次接線圖(圖4)及電機整體接線圖、定子繞組內部接線圖可知：36號接線柱為#2B循環水泵電機V相繞組尾端，31號接線柱為U相繞組首端，兩者間承受的是相電壓，而31、33、35號接線柱分別為U、V、W三相繞組的首端，承受的是線電壓，故電弧產生時，首先引起三相短路。

圖4 高速檔一次接線圖

(1) 跳閘原因分析：電機三相進線31、33、35號接線柱間三相短路，引起#2B循環水泵開關速斷、差動及速斷保護動作，#2B循環水泵電機跳閘。

(2) 三相短路原因分析：#2B循環水泵電機定期切換時，36號接線柱因流過遠超額定電流的啟動電流熔斷，產生電弧，引起周圍氣隙電離，導致31、33、35號接線柱間三相短路。

(3) 36號接線柱連接片熔斷原因分析：從故障現象分析，引起36號接線柱連接片熔斷的主要原因為連接片與導電螺桿接觸不良。接解不良的主要原因為絕緣子壓緊螺母固定強度不夠(由于絕緣子為環氧材料，致使絕緣子處壓緊螺母不能可靠緊固，長時間運行該螺母易松動)，引起連接片與導電螺桿壓緊松動，導致二者接觸不良。

綜上所述，此次#2B循環水泵電機故障原因如下：36號接線柱絕緣子壓緊螺母松動，引起連接片與接線柱接觸不良，導致該處接觸電阻增大、發熱并不斷加劇。電機定期切換時，36號接線柱因流過遠超額定電流的啟動電流熔斷，產生電弧，造成周圍氣隙電離，導致31、33、35號接線柱間三相短路，引起開關保護動作而跳閘。

3 防范措施

針對改極配件箱內連接片壓緊螺母容易松動的情況，該廠技術人員經與廠家溝通及現場分析，認為接線柱及絕緣子的結構不合理是引起松動的主要原因，需從結構上加以改進才能徹底解決此問題。現采取了以下措施，序號代表的部件如圖5、圖6所示。

圖5 接線柱及絕緣子處理前結構示意圖

圖6 接線柱及絕緣子處理后結構示意圖

(1) 去掉絕緣子內并緊螺帽①，增加該處面積，防止壓緊螺帽松動；

(2) 增加墊片②的面積，防止壓緊螺帽松動；

(3) 增加紫銅墊片③、④的面積，以增加連接片與接線柱的接觸面積；

(4) 將開口的紫銅連接片⑤改為不開口的紫銅連接片，以增加連接片與接線柱的接觸面積；

(5) 連接片與絕緣子之間改用雙螺帽，即增加大螺帽⑥，防止壓緊螺帽松動；

(6) 因樹脂絕緣子材質較軟且有彈性，容易引起壓緊螺帽松動，考慮更換為瓷瓶。

4 結語

節能減排是我國國民經濟和社會發展的長期戰略，火電廠既是能源的消費大戶，又是節能減排的重點對象，火力發電廠節約廠用電是一項長期的、艱苦的工作。對循環水泵類大型電機進行雙速改造，具有顯著的節能效果。但是因這類電機往往功率很大，額定電流很大，對高低速改接線箱的結構和性能要求較高，節能減排企業必須重視該類設備的設計合理性及安裝質量，這樣才能安全、穩定地享受電機雙速改造帶來的巨大節能效益。

2014-06-24

胡凱波(1983—)，男，浙江東陽人，助理工程師，從事火電廠電氣設備檢修工作。

趙堅根(1980—)，男，浙江諸暨人，助理工程師，從事火電廠電氣設備檢修工作。