一線B水泥磨主電機放電事故案例分析

一線B水泥磨主電機放電02manbetx.com 案例03manbetx
02manbetx.com 性質：特大設備02manbetx.com
02manbetx.com 經過：
　　　2005年9月17日11:45，44.11B主電機跳閘，主變告知中控說水泥磨係統有接地信號，中控通知電工到現場檢查，高壓盤上51SSM2和51SM1兩個繼電器翻牌，複位後檢查高壓盤和主電機都正常。13:00，值班主任聯係電氣責工，聯係主變開磨，當中控開到選粉機機組時（磨主機的前一個機組），44.11B主電機跳閘，電工到現場檢查未見異常。13:45中控主任聯係主變開磨，當開到磨主機時，A、B兩磨全跳閘，電工在電氣室將高壓小車拉出，去現場檢查電機時發現電機西北側著火，立即用滅火器滅滅。此時，高壓盤上的4個保護繼電器全部翻牌。檢查著火處有爛笤帚和油汙，判斷應為電機打火引燃了笤帚和油汙引起著火。於是值班主任聯係公司相關領導到現場。
　　　1．現場檢驗確認和處置過程：
　　　公司相關領導趕到現場，聽了崗位人員和電工的描述後，首先安排檢查電機滑環室、電機主接線處、高壓盤內外情況，外觀檢查沒有異常。於是安排值班鉗工拆主電機風筒和前端蓋子，電工到主變借2500V高壓搖表，辦理主變停電手續，給主電機停電。同時聯係機電公司作試驗，檢驗主電機和主變接地信號問題。機電公司答複沒有人，且儀器在六九水泥公司，且聯係不上。在征得公司領導劉總同意的情況下，聯係湘潭電機修理廠（位於豐潤西馬莊，該廠距離我公司最近，較有能力的大型高壓電機修理廠），帶儀器來廠進行鑒定。
　　　16:00左右，電機前端打開，檢查電機定子、轉子線沒有發現放電打火痕跡，隻是定，轉子間隙發生了變化，兩側相差大概有3mm左右，間隙東側大西側小，檢查定子和轉子兩個瓦座地腳螺栓沒有鬆動，定位銷位置沒有變化，基礎沒有發現裂紋。於是決定把電機所有端蓋全打開檢查，安排鉗工繼續卸端蓋和風筒，準備進一步檢查。此時湘潭電機修理廠也帶儀器來到，我們一同打開高壓盤的接線端，解開電機線，拉掉互感器保險，檢測到主變電纜正常，高壓開關正常，到電機側接地。又在電機下解開電機接線，檢測電機接地，電纜正常。至此確認電機已接地。
　　　此時，電機所有端蓋都已打開，大家仔細檢查，找不到接地放電的痕跡。將此情況彙報給股份公司設備部李部長，指示我們說這種情況一定要抽轉子檢查。由於我們現場不具備抽轉子的條件，考慮到湘潭電機修理廠在修理高壓大電機方麵具有一定實力，於是就決定拉到那裏去抽轉子檢查。拆至18日淩晨5:00左右開始起運。
　　　2．電機損壞程度確認和修理過程：
　　　18日淩晨6:30，電機運到湘潭電機修理廠，將轉子抽出徹底檢查，尋找電機接地點。
　　　通過檢查發現：
　　　1）定子線圈中部有2處硬幣大小的放電燒痕，對應轉子鐵心中部也有2處硬幣大小的放電燒痕；
　　　2）定子上網格狀的通風孔內部風蝕較嚴重（此電機防護等級較低，為IP23），定子槽楔處風蝕最明顯，其中間部位最重，邊緣磨蝕近1mm。轉子上的兩點燒痕較輕，隻是鐵心矽鋼片略有損傷，並未傷及轉子線圈；但轉子上網格狀的通風孔內部也有風蝕；轉子端部開裂較嚴重。
　　　3）定子轉子之間沒有發現電機掃堂的痕跡。以上三項檢查結果都進行了拍照記錄。
　　　4)對電機進行試驗確認及維修：測得定子三相對地電阻分別為500MΩ、0.3MΩ、0MΩ；測得轉子對地電阻500MΩ，直阻0.0065Ω，初步判定轉子線圈問題不大。決定逐步拆解定子把線進行排除檢查。18日，對地絕緣試驗，明顯放電的2個把線對地電阻0Ω，拆解2個把線。耐壓試驗，4個把線打壓6500V放電，其餘打壓8500V沒問題，再拆解4個把線。19日，再次做定子耐壓試驗，又發現2個把線打壓6500V放電，再拆解2個把線。20日，先做轉子耐壓試驗，3000V、60s，沒發現問題。對轉子清掃，處理端部絕緣開裂部分（填充固化），並對整個轉子浸漆，以改善風蝕轉子的絕緣狀況，進烘爐120℃烘幹24小時。下午再次做定子耐壓試驗，又發現1個把線打壓6500V放電， 1個把線打壓2000V放電，再拆解2個把線。拆解10把線後，再進行試驗，耐壓9000V、60s，一切正常。21日，按照回裝工藝要求，回裝電機定子完畢，作定子浸漆前直流耐壓試驗，定子合格，進行定子整體浸漆，進烘爐120℃烘幹24小時，轉子出爐，進行直流耐壓試驗，電壓升不上去，判定儀器容量小，轉子電容大導致。（因第一次耐壓檢驗正常，沒有懷疑轉子問題，第二天回裝前的驗收試驗，證明是轉子耐壓時擊穿了）。於是就認為22日電機可以拉回來了。22日，定子出爐進行各項試驗均合格。轉子進行回裝前試驗，打壓到1700V時產生了擊穿放電。將滑環與轉子分開，發現轉子接地，滑環不接地。將轉子兩端鋼絲捆紮帶割開試驗，發現3處打壓放電，並沿線圈絕緣基帶爬電。檢查發現三處放電點在同一組線上（即直流的負極線），這組線有明顯的過熱現象，顏色為暗紅色，對應滑環為最內部的兩個環，磨損也最嚴重。判定原因為這組線絕緣老化，處理絕緣後烘幹不徹底，打壓試驗時產生了擊穿放電，再烘幹一夜。23日，與設備部李部長協商，降低試驗電壓到1500V，再次對烘幹後的轉子進行耐壓試驗，1500V、60s，合格。於是，進行端部絕緣處理，填充固定，纏無緯帶，再次浸漆烘幹固化，120℃烘幹24小時。24日下午，電機定，轉子試驗都合格，電機組裝回運。
　　　3．電機大修後回裝過程和遺留問題：
　　　24日下午電機運回現場，至次日淩晨1:00左右回裝完畢，打表發現聯軸器對中不好（聯軸器左右差3.62mm）。如要徹底找正聯軸器，需要重新找正電機、減速機、磨機中心線，再用一天時間也不見得可以找正完畢。經過與設備部李部長協商，決定先解決主要問題，進行主電機試車及單機運轉考核。然後再決定是否進行中心線徹底找正。25日2:30～5:30進行主電機單機考核運轉。6:00左右，由中控主任聯係機械人員確定是否連接聯軸器，機械人員說不能連。上午8點多開始打表，領導確定不再找正，連接聯軸器。大約11點鍾開磨。經過帶負荷運轉考核，電機可以正常運轉。但是，電機中心線偏的問題還未解決。
停機時間及經濟損失：
　　　此設備事故造成一線B水泥磨停機191小時，直接經濟損失1萬元。
事故主要原因：
　　　1．該電機防護等級較低（IP23），冷卻方式為外引風強製冷卻，且工作在水泥車間的較多粉塵環境中（近幾年粉煤灰係統跑灰和磨機係統正壓跑灰影響最嚴重），造成一些細小的粉塵微粒，隨著冷卻風長期磨損定子和轉子的網格狀通風孔內壁，即定、轉子繞線的絕緣層。隨著線圈絕緣磨損越來越嚴重，電機的絕緣等級也越來越低。在修理過程中發現此電機是三層絕緣結構，是很薄的一種（我們國家是九層）。為電機發生局部放電事故埋下了隱患。環境問題是造成電機損壞的根源。
　　　2．我們的四台同步電機擔負著公司內功率因數補償的任務，為補償電網的功率因數，勵磁電流調節得較高，這台電機勵磁電流長期運行在1700A～1800A之間，功率因數調在超前0.97。長期運行在較高的電流下，轉子溫升很高，加劇了絕緣材料的老化。這是造成電機損壞的一個間接原因。
　　　3．該電機投入使用20多年，已接近其設計使用壽命，在老設備管理上，對定，轉子間隙檢查頻率低，每年一次，造成定、轉子間隙發生了較大變化也沒有檢查出來，是造成電機損壞的的一個因素；在年度預防性試驗項目中，由於考慮電機絕緣試驗對電機的破壞作用，就沒有安排進行，造成對這些老電機的絕緣狀況掌握不夠；據電機修理廠的經驗判斷，電源中較強的5次和7次諧波的作用是造成電機絕緣薄弱部位放電的最直接因素。
　　　4．在對電機故障判斷處理過程中，缺乏理性的手段。在主變通知B段有接地信號，電氣室高壓盤翻牌的情況下，沒有搖測判斷電機是否接地，就又指揮開機兩次。是造成電機損傷惡化的一個重要因素。
事故教訓及今後的防範措施：
　　　1．在設備管理上，對全公司範圍內的所有防護等級較低，運行環境較差的電機，如生料磨，水泥磨，煤磨，二線水泥2#循環風機等，嚴格要求各責任車間，專業巡檢人員，充分利用停機機會，采用目測檢查和定期塞尺檢查相結合的辦法，加大定轉子間隙檢查頻次；同時，采用試驗手段，對這些電機進行一次摸底普查，以確定運行中的這些設備實際狀況，對絕緣損壞較嚴重的，要準備進行大修處理；並且，固定每年對這些電機進行預防性試驗檢驗工作；對那些長期工作在溫度高，惡劣環境下的電機，要定期檢查內部積灰清況，有機會時，安排抽轉子檢查，徹底清理內部油泥和積灰，以免加劇電機絕緣的老化進度，降低電機壽命。
　　　2．豐潤公司盡快出台一個高壓電機出現故障時的處理規範，用理性的手段判斷電機故障，尤其是各種信號繼電器翻牌和出現接地信號時，更應進行理性的判斷，不能草草收場，作出武斷的決定，以免故障擴大，危機主機設備，造成無法挽回的損失。如主電機報故障跳閘後，所有故障信號在沒有查清前不要複位；有過流，接地等信號出現時，一定要檢查電機的接線，電機的滑環電刷，斷電用2500V搖表搖測電機絕緣狀況，進行排除判斷。中控主任在未能確認故障徹底排除之前，不得指揮開啟設備。
　　　3．在環境衛生方麵，加強對這些電機所處環境的治理、管理工作，封堵可能進灰的地方，用墩布墩地而不是清掃，以免形成二次揚塵，嚴格電機冷卻風機過濾網的檢查更換製度，減少灰塵進入電機內部的機會。要堅持經常的把環境治理放在一個重要的高度來抓。
　　　4．配合公司設備部，在合理的範圍內，逐步縮減用同步機補償功率因數的額度，以降低勵磁電流，保護電機轉子繞組的絕緣，盡量延長電機的使用壽命。
　　　5．電機聯軸器不正問題，對分體式電機的危害很大，需要在有較長的聽機機會時，進行徹底找正。
　　　責任人處理結果：略。