電動機引出線燒毀事故的原因分析及改造

馬博

福建福清核電有限公司 福建福清 350318

1 電動機常見故障的分析和處理

1.1 電源接通后，電動機不能起動，但有嗡嗡聲

（1）可能原因：①電源沒有全部接通而形成缺相起動；②電動機過載；③被拖動機械卡住；④繞線式電動機轉子回路開路成斷線；⑤定子內部首端位置接錯，或有斷線、短路。

（2）處理方法：①檢查電源線，電動機引出線，熔斷器，開關的各對觸點，找出斷路位罝，予以排除；②卸載后空載或半載起動；③檢查被拖動機械，排除故障；④檢查電刷，滑環和起動電阻各個接觸器的接合情況；⑤重新判定三相的首尾端，并檢查三相繞組是否有斷線和短路。

1.2 電動機起動困難，加額定負載后，轉速較低

（1）可能原因：①電源電壓較低；②原為角接誤接成星接；③鼠籠型轉子的籠條端脫焊，松動或斷裂。

（2）處理方法：①提高電壓；②檢查銘牌接線方法，改正定子繞組接線方式；③進行檢查后并對癥處理。

1.3 電動機起動后發熱、冒煙、燒毀

（1）可能原因：①電源電壓過低，電動機在額定負載下造成溫升過高；②電動機通風不良或環境濕度過髙；③電動機過載或單相運行；④電動機起動頻繁或正反轉次數過多：⑤定子和轉子相擦。

（2）處理方法：①測量空載和負載電壓；②檢查電動機風扇及清理通風道，加強通風降低環溫；③用鉗型電流表檢查各相電流后，對癥處理；④減少電動機正反轉次數，或更換適應于頻繁起動及正反轉的電動機；⑤檢查后對癥處理。

2 電動機引出線燒毀事故及其原因分析

某發電廠同步并網系統強迫風冷裝置風機電動機的定子繞組引出線截面積為16mm2。現場反饋設備長期運行后引出線經常發生溫升過高現象，導致電動機繞組引出線燒損，發電機組有降負荷風險。同步并網系統的主要功能是通過負荷開關合閘將發電機發出的電能輸送至主變壓器，經主變壓器升壓后與電網并網。該系統由發電機輸出端子封套、分相隔離連接母線、負荷開關、自動同步器和強迫空氣冷卻系統組成。強迫空氣冷卻系統主要為發電機輸出端子封套、分相隔離連接母線、負荷開關等設備進行強迫通風換氣冷卻。

式中：

Pm——電動機功率（kW）；

Pp——額定流量下的軸功率（kW）；

ηt——傳動效率；

α——余量。

當Pp小于55kW時，α在0.1—0.2內取值；當Pp在55—250kW時，α在0.05—0.15內取值；當Pp大于250kW時，α在0.02—0.05內取值。在計算過程中，α取0.15；風機機組采用皮帶傳動，ηt取0.95。根據廠家說明書，20℃時風機軸功率為26.39kW，此時電動機的功率為：

高于20℃時，風機軸功率為24.63kW，此時電動機的功率為：

該風機電動機的型號為M3BP200MLA4，額定功率為30kW。與計算結果對比可見，高于20℃時，風機負載已非常接近電動機的額定功率；在20℃時，超出了額定功率，這不符合風機電動機選型的設計要求。綜上所述，此問題的根本原因是風機電動機選型不合理，電動機額定功率偏小。

3 改造措施

3.1 正確選擇電動機

①合理選擇電動機的結構型式。開啟式：在構造上無特殊防護裝置，用于干燥、無灰塵的場所。防護式：在機殼或端蓋下面有通風罩，以防止雜物掉入，也有將外殼做成擋板狀，以防止在一定角度內有雨水濺入。封閉式：電動機散熱能力較差，能防止微小的固體異物和任何方向的濺水進入電動機內部。適用于灰塵、油污、潮濕場所，可采用這種電動機。密封式：適用于液體中的生產機械，如農用潛水泵等。②合理選擇電動機的功率。如果生產機械與電動機之間是直接傳動，所選用電動機的功率應是被拖動機械功率的1-1.1倍；若生產機械與電動機之間是經過皮帶傳動，則所選電動機的功率應是被拖動機械功率的1.05-1.15倍。③正確選擇電動機的額定電壓。電壓等級的選擇，要根據電動機的類型、功率以及場所提供的電網電壓來決定[1]。

3.2 風機電動機本體換型

依據《工業與民用配電設計手冊》以及上述計算結果，應選擇功率高1個等級的37kW電動機替代原電動機。現采用ABB公司的M3BP200MLB4型電動機替代原M3BP200MLA4型電動機。2種電動機的主要參數如表1所示。換型后的電動機具有一定的備用功率，可滿足多種條件工況下的功率需求。根據現場運行電流與換型前電動機額定電流的對比，可估算正常工況下電動機負載約為30kW，換型后的負載率為30/37×100%=81%。

表1 電動機的參數對比

總之，經過改造，目前該發電廠定期檢測電動機及其引出線的溫度，未發現有溫升過高現象。運行實踐證明，此次改造是合理的，也是必需的，不僅降低了發電機組停機的風險，還確保了發電廠穩定的經濟效益，值得在同類電廠中推廣應用，具有一定的示范價值和參考意義。