火电厂循泵电机双速改造后的故障分析

胡凯波 赵坚根

(浙江浙能兰溪发电有限责任公司，浙江 金华 321100)

火电厂循泵电机双速改造后的故障分析

胡凯波 赵坚根

(浙江浙能兰溪发电有限责任公司，浙江 金华 321100)

介绍了一起火电厂循环水泵电机双速改造后高低速改接线箱引起的故障，对故障的原因进行了深入分析，并提供了处理对策。

循泵电机；高低速改接线箱；原因；措施

0 引言

浙江浙能兰溪发电有限责任公司(以下简称兰电公司)总装机容量为4×600 MW，每2台机组共用4台循环水泵，每台循环水泵电机功率为3 800 kW。由于水温和蒸发量随季节变化大，循环水用量也大不相同，夏季高温时需要3台泵同时运行，春、秋季节2台泵运行就能够满足补水要求。因此，电厂从节能减排的角度出发，对全厂8台循环水泵实施了双速改造，采用变极调速，即利用电机本身条件，将电机从单速改为双速，泵负载高时用高速，泵负载低时用低速，改造经济性好。但改造后电机需采用高低速改接线箱，引起了一些新问题。本文就一起循环水泵电机双速改造后的故障进行分析探讨。

1 事件经过

2011年12月2日15:11，#2B循环水泵电机定期切换时开关保护动作，#2B循环水泵电机跳闸。检修人员到达现场后检查发现：

(1) 就地检查#2B循环水泵电机高低速改接线箱变形，如图1所示。

图1 高低速改接线箱变形

(2) 高低速改接线箱36号接线柱上的连接片熔断，如图2所示。

图2 36号接线柱上连接片熔断

(3) 高低速改接线箱31、33、35号接线柱有明显的三相短路痕迹，如图3所示。

图3 31、33、35号接线柱三相短路

(4) 接线柱上内侧螺帽均有不同程度的松动。

(5) 检查#2B循环水泵开关保护装置上有差动保护及速断保护动作，同时对保护装置及其二次回路进行校验均正确，因此，循泵开关综合保护、差动保护系正确动作。

2 原因分析

由循泵电机高速档一次接线图(图4)及电机整体接线图、定子绕组内部接线图可知：36号接线柱为#2B循环水泵电机V相绕组尾端，31号接线柱为U相绕组首端，两者间承受的是相电压，而31、33、35号接线柱分别为U、V、W三相绕组的首端，承受的是线电压，故电弧产生时，首先引起三相短路。

图4 高速档一次接线图

(1) 跳闸原因分析：电机三相进线31、33、35号接线柱间三相短路，引起#2B循环水泵开关速断、差动及速断保护动作，#2B循环水泵电机跳闸。

(2) 三相短路原因分析：#2B循环水泵电机定期切换时，36号接线柱因流过远超额定电流的启动电流熔断，产生电弧，引起周围气隙电离，导致31、33、35号接线柱间三相短路。

(3) 36号接线柱连接片熔断原因分析：从故障现象分析，引起36号接线柱连接片熔断的主要原因为连接片与导电螺杆接触不良。接解不良的主要原因为绝缘子压紧螺母固定强度不够(由于绝缘子为环氧材料，致使绝缘子处压紧螺母不能可靠紧固，长时间运行该螺母易松动)，引起连接片与导电螺杆压紧松动，导致二者接触不良。

综上所述，此次#2B循环水泵电机故障原因如下：36号接线柱绝缘子压紧螺母松动，引起连接片与接线柱接触不良，导致该处接触电阻增大、发热并不断加剧。电机定期切换时，36号接线柱因流过远超额定电流的启动电流熔断，产生电弧，造成周围气隙电离，导致31、33、35号接线柱间三相短路，引起开关保护动作而跳闸。

3 防范措施

针对改极配件箱内连接片压紧螺母容易松动的情况，该厂技术人员经与厂家沟通及现场分析，认为接线柱及绝缘子的结构不合理是引起松动的主要原因，需从结构上加以改进才能彻底解决此问题。现采取了以下措施，序号代表的部件如图5、图6所示。

图5 接线柱及绝缘子处理前结构示意图

图6 接线柱及绝缘子处理后结构示意图

(1) 去掉绝缘子内并紧螺帽①，增加该处面积，防止压紧螺帽松动；

(2) 增加垫片②的面积，防止压紧螺帽松动；

(3) 增加紫铜垫片③、④的面积，以增加连接片与接线柱的接触面积；

(4) 将开口的紫铜连接片⑤改为不开口的紫铜连接片，以增加连接片与接线柱的接触面积；

(5) 连接片与绝缘子之间改用双螺帽，即增加大螺帽⑥，防止压紧螺帽松动；

(6) 因树脂绝缘子材质较软且有弹性，容易引起压紧螺帽松动，考虑更换为瓷瓶。

4 结语

节能减排是我国国民经济和社会发展的长期战略，火电厂既是能源的消费大户，又是节能减排的重点对象，火力发电厂节约厂用电是一项长期的、艰苦的工作。对循环水泵类大型电机进行双速改造，具有显著的节能效果。但是因这类电机往往功率很大，额定电流很大，对高低速改接线箱的结构和性能要求较高，节能减排企业必须重视该类设备的设计合理性及安装质量，这样才能安全、稳定地享受电机双速改造带来的巨大节能效益。

2014-06-24

胡凯波(1983—)，男，浙江东阳人，助理工程师，从事火电厂电气设备检修工作。

赵坚根(1980—)，男，浙江诸暨人，助理工程师，从事火电厂电气设备检修工作。