关于电动机接线盒接线松动的 原因分析及针对潮湿地区电机绝缘 降低采取的措施

2015-06-24 08:14
电气技术与经济 2015年5期
关键词:开阳接线盒接线

张 奎

(贵州开阳化工有限公司)

0 引言

在电气设备安装中,电动机电缆接线是一项普通而重要的工作。长期以来,这项工作容易被忽视,施工人员普遍认为只要压接紧固就可以,而不考虑压接的方式对不对,在一些生产厂家中电动机采用的是压板连接方式,这种压板式连接在化工企业环境较差的现场存在安全隐患,如果压接不牢或电动机长期振动值超标容易引起接线松动,造成发热甚至短路故障。采用线鼻子压接方式,有效减少了接线盒松动情况的发生。

1 事故概况

2015年2月25日15时26分,贵州开阳化工有限公司气化界区一台处于满负荷运行中的560kW 10kV高压电动机P1309B高温热水泵突然发出一声巨响,电动机的高压电缆接线盒盖被炸飞10m远。与此同时,该电动机出线1314高压开关柜的微机保护装置速断保护动作,断路器跳闸;301总降变后台监控机发出跳闸信息,301总降变值班员工对故障信息进行查看,发现故障滤波装置报警,10kV系统电网波动,持续时间372ms。

2 事故原因分析

事故发生后,检查故障电动机的电缆接线盒,发现该电动机A相接线板已与高压电缆的A相线芯完全脱离,B相、C相也存在松动迹象,高压电缆A相接线端子断裂,导致高压电缆A相电缆头与电动机接线柱脱离。电缆头与电动机接线柱脱离瞬间产生强烈的弧光,强烈的弧光引起三相弧光短路。事后从301总降变控制室故障录波仪调取录波波形,证实贵州开阳化工有限公司10kV电力系统确实发生了三相短路故障。正是由于三相短路时释放出的巨大能量,将电动机接线盒盖炸飞。如图1所示。

图1 气化界区560kW 10kV高压电动机P1309B 高温热水泵原压接方式

经现场拆检及综合分析,发现造成本次电动机接线盒事故的原因主要有:

设备现场安装质量不高及接线端子的压接方式。该电动机采用的压接方式为电缆线芯与电动机接线板直接压接,未经过线鼻子压接,接触面积少,压接不牢固,且两个固定螺杆未备螺帽,是造成本次电动机接线盒事故的主要原因。

电动机振动值长期超标。电动机长时间振动,导致原本就压接不牢的接线端子出现松动发热,最终导致高压电缆A相接线端子断裂,造成此次短路事故。

3 电动机压接方式的重要性与电机振动造成的危害

电缆接线端子是保障电缆终端安全运行的重要部件,如连接不良,则会导致接触电阻增大,致使连接处发热。电缆导体连接方法大致可分为有四种:压接、焊接、滑接、插接;在这四种压接方式中,针对电动机等一次或二次设备的接线,压接方式相对可靠且便于维护。

电动机振动值超标会加速电动机轴承磨损,使轴承的正常使用寿命大大缩短;同时,电动机振动将使电机端部绑线松动,造成端部绕组产生相互磨擦,绝缘电阻降低,绝缘寿命缩短,严重时造成绝缘击穿。另外,电动机振动还会造成所拖动机械的损坏。

4 处理方法和程序

1)在处理前,做好相关技术准备工作:掌握10kV高压电缆热缩头的制作工艺,掌握电缆头线鼻子压接工艺,编制检修方案及措施,严格执行检修、验收规范标准和科学文明检修制度;特别是在制作完成10kV高压电缆热缩头之后要对电缆进行耐压试验,试验合格后方可进行下一步工作。

2)对于线鼻子材质和型号的选用要合适,如果线鼻子型号选用不合适则会造成电缆导体的直径与线鼻子的内径存在配合公差问题,公差如果太大则会影响压接后的接触电阻,造成连接处发热。

3)压接前,要对被压接的导体线芯表面和线鼻子的内表面进行处理,破坏氧化层,使压接接触良好。用砂布去掉其氧化膜,并清理干净,不能留有任何杂质,并且线芯顶端要平齐。

4)压接操作必须由两人进行。将被压导线固定好,不能左右摇摆,压钳与导线在同一水平面上,以防止压接深浅不一致,受力不均,形成尖角。压接后,用锉刀或其他工具处理好尖角,将其锉平,使其平滑。

5)压接质量不好造成的后果。压接质量不好造成的后果是压接点发热,再加上设备本身负荷的增长和周围环境温度的变化,会致使压接点温度持续升高,并会产生热积累,破坏绝缘,形成恶性循环,最后酿成事故。

6)在压接时要特别注意,贵州开阳化工有限公司选用的平垫是专门定做的加大加厚的平垫,这样在压接时可增大导体的接触面积和压力,有效减小发热。如图2所示。

图2 气化界区560kW 10kV高压电动机P1309B 高温热水泵改造后的压接方式

5 电机绝缘处理

贵州开阳化工有限公司位于贵州省贵阳市开阳县永温镇,由于开阳县大部分地区属北亚热带季风湿润气候,多云雾,湿度大,降水强度大,冬季凝冻多,雾多日照少。据统计,在9~11月期间,日照时数为260.7h,在12月~次年2月期间,日照时数仅为126.4h,所以这种潮湿天气对电动机的绝缘影响很大。根据这种特殊的气候条件,经现场分析发现多数是由于电机接线盒密封问题造成接线盒内湿度过大,导致绝缘降低。为此,贵州开阳化工有限公司采用将电缆头包扎的方法,在电机接线盒内电缆头连接处先用黄蜡带缠绕2~3层,再用高压自粘带缠绕2~3层,最后再用绝缘热缩管进行热缩保护,这样处理后有效解决了电动机因天气潮湿绝缘电阻下降的问题。如图3所示。

图3 电动机接线盒绝缘处理效果图

6 效果评价及采取的措施

改造完成后,对气化界区560kW 10kV高压电动机P1309B高温热水泵进行送电,单机试车,空载运行2h,每15min记录一次电机前后轴及机身温度和振动值,2h后未发现异常现象,运行数据良好,本次改造全部结束。

润滑、振动、绝缘、接线盒是电动机安全运行的四大障碍,因此在电动机巡检维护上要特别关注这四点。贵州开阳化工有限公司采取的措施如下:

1)润滑的管理。电动机轴承若缺少润滑脂,则会造成轴承发热烧坏,贵州开阳化工有限公司制定并下发了《电动机巡检维护及检修规定》,要求按照电动机规定的加油周期进行加油,并根据电动机实际运行情况进行适当的补油。

2)振动的管理。根据贵州开阳化工有限公司下发的《电动机巡检维护及检修规定》,要求每天对现场电机进行两次巡检,并记录电机振动值及温度,做到有帐可查,有问题及时发现。

3)绝缘的管理。绝缘电阻是判断电动机是否投入运行的重要依据,根据贵州开阳化工有限公司实际情况,定于每周四对全厂高压电机进行绝缘电阻测试,并记入绝缘测试记录本,发现绝缘电阻低的电动机及时进行处理。

4)电动机接线盒的管理。认真汲取此次事故教训,举一反三,择机对贵州开阳化工有限公司全厂高、低压电动机接线盒进行开盖检查,对存在问题的接线端子进行更换,避免类似事故的再次发生,并制定接线盒定期检查、紧固管理规定,每半年对全厂55kW及以上电动机接线盒进行一次检查、紧固,防止因电机振动、压接不牢、腐蚀等因素造成电机接线盒压接松动,导致连接处发热造成事故。

7 结束语

任何事故或缺陷的发生都有一个孕育的过程,任何缺陷一旦形成必然也一定有其外在表现形式,缺陷不因巡检而存在,但能被巡检所发现。巡检的目的之一就是在事故或缺陷的孕育期发现并控制,待机消除。本文通过对电动机接线盒连接方式及绝缘处理的描述,结合贵州开阳化工有限公司使用中出现的异常情况,提出了电动机在日常维护管理中的注意事项,希望对维护人员有一定的帮助。

[1]南阳防爆集团股份有限公司三相异步电动机使用说明书.

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