浅谈煤矿电动机烧毁情况分析

吴国军　茹晓莹　于宝民

摘要:通过对煤矿现场使用的电动机烧毁情况进行分析,结合井下现场的具体情况提出采取的几项措施预防电动机烧毁的次数,降低影响生产的事故率,为今后煤炭企业的应用和管理提出可借鉴经验。

关键词:安全生产 电动机 断电保护 分析 措施

中图分类号:TM32文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)03-0094-02

电动机在煤矿生产过程当中占有着至关重要的地位。机电设备的运转是否正常,直接影响到煤矿的安全生产。而在我矿生产运行当中,烧坏电动机则是我矿影响生产多、造成经济损失大的主要事故原因之一。相关资料显示,工作面烧一台电动机影响生产轻者几个小时,重者会影响到几个班的生产。根据我厂检修资料统计,全年平均烧坏大小电动机约300台次,仅矿内检修费就需近105万,如外修则需200多万。不仅如此,影响生产所造成的间接损失就更大了。

从现场烧毁电动机的情况来看,地面较少、井下则较多(约占90%);固定的井下设备烧的少、采区运输机用的电动机烧的多(占井下的85%左右)。从所烧的电动机绕组来看,有的是匝间;有的是两相;有的是三相;有的是由接地引起的相间烧毁。造成烧毁的主要原是电动机长时间过负荷,温度升高,绝缘损坏、接地等故障。

电动机的使用寿命与电动机的实际温升高低、使用与维护情况等有直接关系。电动机在运行中长时间超过允许温升,电动机的寿命就会缩短。中小型电动机的寿命一般为15年;井下小型电动机寿命5年。现场使用经验表明,只要电动机使用合理、维护得当,运行中不超温、超载,电动机就会超过5-15年以上的使用寿命;反之,就会大大缩短使用寿命,就现场电动机烧毁情况根据我们近年来的工作经验对其原因分析如下:

1电动机电源电压不稳定,超过允许用电范围

国家标准

规定:电动机电源电压不准超过额定电压的±5%。如果井下采区变电所内的动力变压器运行后,未校验二次出口电压便投入运行,因而不知道电动机的端电压是否满足不超额定电压的±5%的要求,这样就会导致电机过压或欠压烧毁。

2三相电动机断相运行。造成电动机两相电的原因有

①电动机接线时接线端子螺栓未拧紧或铜、铁相接,长时间运行接线处发热,最后在接线处把线烧断或螺栓松动,从而造成电动机两相运行。

②空气开关内的熔断器额定电流与电动机的额定电流不匹配,或在安装时受到损伤,则在启动时负载增大可能烧断一相。

③开关频繁启动。空气开关触头烧损未及时处理,或开关触头压簧因过热失去弹性而引起一相接触不良。真空开关的真空管如果松动,就会出现两相拉不开或一相合不上的情况,这样也会造成电动机两相运行,其输出功率下降。在满载的情况下,因两相运行其相电流升高到1.73倍,导致电动机两相过热烧毁。

3电动机长时间过载运行。采区电动机过载的主要原因

①采区运输机械安装铺设不合格,不平不直或超长安装或两台设备搭接不合理,造成撒货量增大掩埋机头机尾,卡链、托带,使电动机长时间过载运行。

②采区电缆选择不当或变电所与工作面距离过远,造成线路压降过大,使电动机欠压,有载启动困难,启动时间长、电流大而过热。

③工作面上货量大,超载运输或拉上山启动,使电动机启动困难,超载超温运行而过热。

④工作面检修人员利用电动机频繁的正反转启动、接链、断带,使电动机在短时间内正反向启动几十次。在电动机绕组内产生很大的冲击电动力,使绕组绝缘震动而损坏,最后形成匝间或相间短路。

⑤流水运转当中,突然某一台运输机出现故障停止运行,造成其它运输机堵转或掩埋,即烧毁。

4电动机超压启动或欠压运行

造成这种现象的原因是安装电工不负责任。我国生产的防爆电动机多为△接或Y接两种接法,如果电工不看电源电压等级和电动机的接线情况而直接接线运行,电动机电压超过额定电压的√3倍或欠压√3倍导致电动机烧毁。

5轴承损坏使电动机转子和定子相碰,其原因有

第一,润滑油型号不符合标准或油脂不合格,由于电动机超温或旋转而溢出。

第二,电动机长时间运转,未及时注油及油脂不清洁。轴承缺油后,其寿命将大大缩短。而轴承间隙的磨损过大又使转子与定子相碰,严重时电流增大造成电动机“扫堂”而烧毁。

6电动机散热不良

电动机温升除与电流有关外还与环境温度、本身散热情况有很大关系。采区运输机械用电动机往往被煤或矸石压埋,有时电动机风翅损坏未及时更换也会造成通风不良和表面散热不好。水冷电动机无水或水压小或水管堵、漏未及时发现,当电动机有载运行时就易使电动机过热。

7电动机接地

当电动机任意一相绕组绝缘性能遭破坏时,就会使其余两相绕组对地电压变为线电压,绕组因电压升高击穿绝缘,造成相间短路烧毁电动机。所以在井下绝对不允许电动机绕组接地情况出现。

8电动机受潮

库存的电动机保管不善,有的在露天风吹雨淋或在湿度大的地点存放,在井下长时间存放、运输当中过水、运行地点有淋水等都会使电动机受潮,绕组受潮后绝缘性能大大降低。通电后绝缘击穿造成短路烧毁电动机。

9井下现有的空气开关选择的熔断器或热继电器等短路保护装置过大而不能可靠的保护电动机

①熔断器只能保护短路,不能保护过载和两相运行;例:JH-20调度绞车电动机功率20KW、电压660V、额定电流24.8A、启动电流161A。为使电动机在启动时熔断器不烧断,取安全系数为2,选用QBZ-80开关熔断器额定电流为80A。若电动机在满载时出现两相运行,则相电流增大√3倍、为43A。只有熔体额定电流的53%,若电动机长时间过载1.5倍、电流为24.8×1.5=37.2A。过载电流远远小于熔件额定电流,所以电动机已烧毁,而熔件也不会熔断。

②热继电器目前所采用的大多数为母线过载传热的间接加热方式,首先是灵敏性差;在电流较大时,电动机已经烧毁了而热继电器接点还未闭合,达不到保护的目的。其次是可靠性差,它在不同温度环境下动作时间是不同的;若开关周围温度低,继电器的动作时间就会慢,造成电动机已经过载而继电器还未动作。

10现场对电磁继电器、电动机综合保护器等保护元件的整

定不合理也是导致电动机烧毁的主要原因。操作人员为保生产蛮干,将保护整定过大而导致电动机已烧毁 、开关还未动作。

总之,为了保证井下安全生产、电动机的正常运转,针对上述十项电动机烧毁的原因分析,除采取措施预防电动机的超温、过载、单相对地、两相运行、并加强电动机的适当维护外,我们必须搞好安全质量标准化,强化机电设备管理,实行强制检修包机制,提高人的素质,做好司机和检修人员的安全技术培训工作;提高他们的技术水平,并严格执行各项规程制度,以减少井下烧毁电动机的数量;提高安全质量标准化;减少影响生产的时间;确保煤矿的安全生产、经济运行;同时又是节支降成应对危机的有利办法。