摘要：针对一起某发电厂发生的循环水泵由单相对地放电发展成三相对地短路故障事件，分析了故障时刻保护装置的动作情况和诱发此故障的电动机接线盒设计缺陷等问题。高压电动机的接线盒接线的质量、工艺、安装和维护等诸多因素都会导致电动机电缆的故障，进而使电缆、电机受到不同程度的损伤，不利于机组的安全稳定运行。
关键词：接线盒；机械抗拉；单相接地；相间短路
0引言
目前，火力发电厂高压电动机数量多、工作环境恶劣、自身质量、维护不及时等导致的损坏现象时有发生，其中，因振动磨损、电晕腐蚀、过压过热、材料老化等原因导致的引出线故障尤为突出，影响了机组安全运行的可靠性。所以，对高压电动机的科学合理使用以及正确检修、监测与维护显得至关重要。
1故障概况
20XX年X月X日17时10分，某电厂机组正常运行期厂用6千伏B段2号循环水泵跳闸，DCS来报警。就地检查电机接线盒外观严重变形，且有焦糊味，电源开关综保来“过流保护动作”报警，将其停电，测电机绝缘不合格（AB相间0MΩ，AC相间100MΩ，BC相间100MΩ，三相对地100MΩ）。检查电机高压侧电源开关跳闸，综保跳闸指示灯亮。过流Ⅰ段保护定值33.36A，0.05S；过流Ⅱ段保护定值25A，0.05S。综保显示，过流Ⅰ段动作124.85A，AC相；过流Ⅱ段动作125.69A，AC相。
19点30分，对故障电动机进行了高压试验，判断为电动机开路。在进行检查发现，此电动机的C相引出线端子从根部烧断，检修班组对引线端子进行更换，重新进行了高压试验：电动机绝缘500MΩ、电缆绝缘A相、B相、C相均为1000MΩ试验数据合格，22时30分，4号机1号循环水泵电动机投入运行。
2动作过程
1.检查厂用6千伏B段2号循环水泵电动机保护动作报告，高压侧电源开关综保来“过流Ⅰ段、过流Ⅱ段”动作信息。跳闸报文记录如下：
过流Ⅱ段动作 AC相 125.69A
过流Ⅰ段动作 AC相 124.85A
过流Ⅱ段先动作，4ms后过流Ⅰ段动作。
检查综保定值整定情况：
过流Ⅰ段动作 33.36A 0.05S
过流Ⅱ段动作 25A 0.05S。
2.该机组故障录波器启动，报文为：高厂变B分支A相电压突变，B相电压（二次值）于故障时刻由63.75V突然降低至15.25V，A、C相电压由63.75V突然升高至175.73V左右。
3.该机组厂用6千伏ⅣB段消谐装置报为：高频谐振，1秒钟后来单相接地报警
4.现场检查电动机接线和三相对外壳均有放电痕迹。
3原因分析
1.从故障录波器波形图中可以看出（图1），在故障时刻高厂变UB电压由正常的数值变为0，经过谐波分析发现在此之前有一个10ms的高频振荡及衰减的波形，并且消谐装置报文已经报出高频谐振。
图1：故障时刻录波图
2.在单相接地之前确实存在一个含有大量高频谐波的高频谐振存在，含有高能的谐振必须有一个泄放通道，正常情况下，消谐装置会在电压互感器中性点接入消谐电阻，通过改变系统参数，消除谐振，但是由于该机组厂用6千伏B段2号循环水泵电机B相对地距离只有75mm，在消谐装置动作之前（动作时间为20ms-100ms），造成空气击穿、放电，于是发生B相单相接地，表现为B相电压骤降至10V左右（7-15V摆动），A、C两相电压骤升至175V左右，A、C两相电流为负荷电流1.09A（故障录波器模拟量输入只有A相和C相）。
3.由于B相由间歇对地放电，A相、C相电压升高，在故障6524.8ms时刻，导致A、C相对地放电，产生电弧导致ABC三相对地短路，ABC三相发生不同程度的电弧灼伤。如图2所示，短路时刻ABC三相电压瞬间变为0伏，三相电流同时升为27A（二次值），最大故障电流到33.16A，此时达到过流保护定值，综保整组启动，延时0.05S开出跳闸令，切除故障点，系统恢复正常，如图3所示。
图2：三相对地短路录波图 图3：系统恢复正常时刻
4.在电动机装配时，将电动机连接螺丝由外往里穿，导致螺丝与外壳空气间隙只有75mm，远低于《3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备 》（DL/T 404-2007）要求的100mm，导致在发生谐振过电压时，空气间隙击穿。
5.由于上述装配原因，造成空间狭小，B相引线接头在出厂安装时端子本身有45度角折痕，多次受电机启动时电动力影响导致金属疲劳断裂。
6.从损坏的电机引出线端子分析，存在电机引出线端子出厂选型较小的隐患（损坏电机引出线端子额定电流为150A，电机额定电流为129A），引线端子容量小，机械抗拉强度低，在出现短路时造成断裂、开路。
4防范措施
1.对所有该电机厂生产的电机进行普查，检查装配工艺，对不满足放电间隙的接线端子进行整改。
2.加强设备巡视检查力度，及时发现设备异常并及时进行消缺，使设备缺陷消灭在萌芽状态；定期对停备的电动机接线盒端子压接情况进行检查；检查绕组各接头处是否有过热变色。对电动机的引出线，要检查是否存在过热老化、结露现象，是否在机座的棱角处有磨损或压痕，如发现异常应及时处理。
3.在检修中加强对电机引出线接线端子的检查，特别是大电流引线接头隐秘部位进行全面检查。对电动机引出线加绝缘热缩套管，更换后的引出线或端部连线要进行加固处理。
4.更换机组循环水泵电机引出线接线端子，增加接线端子容量。绝缘材料要耐腐蚀、抗老化，提高机械抗拉强度，直流电阻测试合格后投入运行。
5.加强对班内人员专业知识的培训，结合实际不断提高专业技术水平，提高检修质量和对设备异常的判断能力。
6.严格把好电缆终端的品牌关、质量关、对过质保期的、长期放置变色、严重黏连的，禁止投入使用。
参考文献
[1]RCS9600系列综保说明书.
[2]章恩科.高压电动机定子绕组绝缘故障的处理分析.电工电气.
[3]阎治安.电动机学.西安交通大学.
作者简介：
张建平（1984—），男，本科，工程师，从事继电保护、电测仪表检修维护工作。
论文作者:张建平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
标签：电动机论文; 故障论文; 动作论文; 相电压论文; 过流论文; 电机论文; 端子论文; 《基层建设》2018年第34期论文;