广东惠州天然气发电有限公司 广东惠州 516082
摘要：分析了一起6kV电动机因水冷却器密封垫缺陷导致的定子接地保护动作故障原因，提出了防止类似故障发生措施，并提出了电动机状态检修与计划检修方面的思考，为发电厂高压电动机设备管理提供参考。
关键词：电动机;接地
0 引言
电动机是企业广泛使用的电气设备，在生产中起着重要作用。作为电动机检修的常用方式，事后检修和计划检修有很大的盲目性和强制性。事后检修是指电动机发生故障已不能继续运行，不得不停机检修，这种检修已不能满足企业连续生产的需要，是一种最原始的检修方式。计划检修是经一定周期运转后，有计划地停机检修，其检修周期一般随着生产装置的检修同时进行，没有考虑电机因型号、转速、负荷类型、环境类别、运行时间的不同而有不同的检修周期，这就有可能导致电机的检修不足或频繁检修，不仅增大了检修费用而且还会因过度检修造成设备的频繁拆卸，增加了检修过程中产生新的设备隐患，检修后按要求进行的耐压试验，也会对高压电机造成不可逆转损伤，使其总体寿命下降。因此通过对电机进行静态和动态的监测和诊断，掌握电机设备的性能和健康状况，然后进行综合分析和评价，最终作出检修决策和计划的过程的电动机状态检修越来越广泛的应用。状态检修打破了原来定周期、全面解体的粗放模式，在实际应用中的确减少了因检修工艺把关不严造设备使用寿命的降低，最为明显的还是实现了备件及人工成本的显著节约。状态检修的使用在不同发电厂有不同的应用方式，同时也由于每个厂的技术积累、诊断手段等等，显现出形态各样，总体来说都在尝试，在尝试过程中，因为认识程度的差异，导致了这样那样的本可以通过计划检修消除的故障，下面就是一起因为状态检修盲区造成高压电动机故障实例。
1 事件简述
2016 年2 月14 日上午08 点53 分，某电厂1 号炉D 磨煤机电动机运行中突然跳闸。跳闸前出力40.5t/h、电流50A左右，无异常波动，继电保护人员现场检查6kV开关：有“接地保护”报警，判断为C 相接地保护动作。查看电动机线圈及轴承CRT 画面数据，温度亦正常，未有超温情况。就地检查电动机，未见到冒烟，现场亦有焦糊味。红外成像电动机本体及轴承部位，未见超温现象。电动机冷却器排水口有水滴下。设备检修人员单测电动机绝缘，兆欧表起始值为33 兆欧，但约到第50 秒时绝缘数值在1~100 兆欧间波动无法稳定。电动机直流电阻：BC：694.6 毫欧，AC：694.3 毫欧，AB：694.1 毫欧，三相平衡，无异常。初步确定冷却器泄漏导致本次故障的发生。
2 解体检查
抽出冷却器，发现冷却器底部有明显的水迹（图1）。接水槽内也存有一定量的水，槽底锈蚀严重。从水迹的多少判断，泄漏点靠近口线侧。为了判断是管道泄漏还是端部密封件泄漏，现场进行了水压试验。当水压达到0.5MPa时，发现口线侧密封处存在漏点。
为了判断电动机绝缘是否因漏水造成了绝缘击穿，拆看口线盒，检查绝缘子，绝缘子表面干燥，未有闪络造成了放电痕迹。用加热的压缩空气吹扫电动机内部，同时监测电动机绝缘，随着时间热风吹扫，电动机绝缘测量值由跳变，很快稳定下来，绝缘值逐步升高至G欧级。表1为电动机进行交、直流耐压试验数据。
3 故障原因分析
冷却器口线侧橡胶密封垫（5mm丁晴橡胶垫）长期使用后（自电动机2005年3月出厂后，一直到故障发生时，均未进行过更换。）老化而失去弹性的密封垫缺陷造成了冷却水泄漏，泄漏的水顺着侧壁部分流入接水盘，部分在冷却风作用下，以水雾形式充斥在电动机内。流入至接水盘内的水因排水口堵塞，不能及时排出，积水在电动机加热下蒸发，造成了机内的湿度增加。因水冷电动机密封性好，机内小环境随着蒸发时间的增加，环境湿度不断增加，导致了绝缘部件绝缘能力的下降，尤其是电动机接线端子部位，从绝缘子的结构（图2）可以看出，内表面的结缘距离较外表面要小。
且电动机引线（图3）与接线端子压接后，在绝缘子内部裸露部分较长。潮湿的空气沿着端子---电缆---绝缘子--电动机内壁形成放电通道，导致短路接地故障的发生。
4 故障处理
通过热风驱湿后，1号炉D磨煤机电动机绝缘电阻上升至DL/T 596—1996《电力设备预防性试验规程》要求值。绝缘合格后进行定子绕组的交流耐压试验（试验电压为1.5Un），耐压试验合格。冷却器更换新密封胶垫，水压0.5Mpa，30分钟无泄漏，试验合格。
电动机空载试运各项数据正常；电动机负载试运，驱动端温度25℃，振动：水平0.022mm，垂直0.033mm，轴向0.019mm；非驱动端温度23℃，振动：水平0.016mm，垂直0.032mm，轴向0.025mm，电动机负载试运振动、温度、声音正常。
5 预防措施
本次电动机接地故障完全是因为超周期检修引起的，是在状态检修与计划检修尝试中出现的教训。对高压电动机而言，状态检修重点更多放在了轴承状态监测方面，比如用先进的振动分析仪定周期对滚动轴承的波形进行拾取，用专用的分析技术进行分析，从而判断出轴承运行状态的优劣，通过及时解体电动机更换轴承来消除因轴承润滑或其它原因故障引起的轴承抱死而损坏电动机故障的发生，诚然轴承故障监测作为重要的电动机状态监测手段可以有效实现电动机状态检修的要求，但是仅仅通过监测电动机滚动部分的参数未必能够真正
做好电动机状态检修。正确的做法应该是，计划检修和状态检修有机结合起来。在计划检修方面，针对所有高压电动机按照大修周期（一般5年上），对空水冷高压电动机的冷却器更换密封胶条，按照要求进行水压试验。在状态检修方面，要定期对高压电动机冷却器排水
口进行检查，及时发现冷却器渗漏；定期进行振动波形测试，对电动机易损的轴承部分进行监测，防止轴承故障引起电动机烧损恶性设备损坏设备；完善电动机状态监测手段，通过电气量参数来判断转子偏心、断条、气隙不均等。
6 结论
传统模式的大而全造成人、财、物的浪费，且可能造成因检修过程质量控制不严导致的次生损坏，因此电动机状态检修最有潜力可挖。但是状态检修也要全面考虑，避免状态监测盲区造成的设备损坏。要把一些费用低、风险低的检修项目安排在机组检修期间定周期进行，把状态检修与传统检修模式有机结合起来，合理安排电动机检修项目才能真正做好电动机维护工作。
论文作者:熊蔚
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/21
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