李继莲
（陕西延长石油天然气有限责任公司 716000）
摘要:本论文针对天然气液化站冷剂压缩机电机烧毁事故的现场情况，进行了原因分析，并提出了更改措施，以及实施后的效果验证。
关键词：冷剂压缩机 过负荷 保护 绕组 绝缘
一、现场情况
某天然气液化站冷剂压缩机电机型号：YZKS900、功率7300KW、电压10KV、额定电流486A、转速1490转/分，生产日期：2011年6月。
2016年2月27日9时28分44秒变电站值班人员发现后台报警并显示冷剂压缩机电机过负荷（过负荷整定值为一次电流575A），10KV系统电压下降到8.2KV，当班人员判断为系统电压波动，先对变压器进行了档位调整后及时与供电局调度电话联系，9时29分20秒冷剂压缩机电机过流III段保护动作（整定值为一次电流1000A、延时8秒），综合保护器可靠启动，但高压开关柜断路器未跳闸。9时29分32秒冷剂压缩机电机超温保护tE动作，整定值为5S，达到跳闸值，但高压开关柜断路器仍未跳闸。9时32分20秒主变低后备保护复压II段I时限动作（整定值一次电流为2406A），主变综合保护器动作，母联开关跳闸，冷剂压缩机电机高压开关柜失压跳闸，9时36分03秒，低压设备全部停运，装置停工。现场电机冒烟，打开电机前后端盖及接线箱发现电机内产生烟尘，测温通讯电缆烧毁，绕组交流耐压打不上去，线圈对地绝缘为零兆欧。
电气技术人员到现场对冷剂压缩机高压开关柜回路进行检查，发现控制回路正常，断路器手动分、合正常，对冷剂压缩机电机综合保护器进行校验和传动试验，发现综合保护器整定值合理，保护可靠启动，但是没有输出跳闸命令。
二、原因分析
电机解体后发现电机定子B相绕组，在十二点钟方位出现绕组内部匝间短路，电机定子绕组有烧损现象，电机定子负载端引风罩损坏，电机冷却器风压差动保护装置烧损。打开综合保护器装置检查发现电路板有发热现象，输出继电器不动作。根据现场情况判断，造成冷剂压缩机电机烧毁的主要原因如下。
1、大功率电机存在一定的质量缺陷
本次事故主因是电动机制造质量、绝缘强度等存在局部缺陷（匝间绝缘在绕线、嵌线、拉形、复形、烘压等工序中都可能受到损伤），而且电机在运行中承受瞬时过电压、频繁启动电机的操作过电压以及雷电过电压都会引起绝缘老化、绕组松动加剧，振动磨损或运行条件脏污等一系列因素终会导致匝间短路。造成电机过流运行，致使电机定子绕组局部发热严重，绕组对地绝缘击穿，电机定子绕组烧毁。
2、综合保护器故障
因冷剂压缩机综合保护器内部故障，综保过负荷、过流、发热三级保护动作，但跳闸出口继电器未动作，引起事故进一步扩大。如果综合保护器无故障，在运行电流达到过流保护1000A时跳闸，电机会温度升高，个别匝间绝缘击穿，但不至于使电机烧毁。
3、温度保护设置不合理
电机采用铂热电阻（Pt100）测温，共有8个温度监控点，驱动端和非驱动端各一个，三相绕组各两个。其中驱动端和非驱动端温度设置为85℃时联锁停机，三相绕组温度设置为125℃高报警，135℃高高报警，报警均为灯光闪烁，但未参与联锁停机。从历史曲线图中看到，在整个过程中电机驱动端和非驱动端温度一直保持到60℃左右（未达到联锁值），而三相绕组的温度在四分钟内由90℃升高到200℃，但因为三相绕组温度没有声光报警，不容易引起操作人员注意，且不参与联锁停机，没有达到保护电机的效果。
历史曲线图
4、变电站值班人员对电气设备的巡检及突发事故的判断、处理不当。在本次事故发生时，三级保护启动告警，值班人员未做出正确判断，发现系统电压低，盲目调高变压器档位，加剧了电机绝缘击穿。
三、改进措施
1、电机返厂后迅速打开电机进行检查并拿出维修方案，更换全部电机定子绕组、清洗电机转子及两端轴瓦和瓦座、更换负载端引风罩、更换定子两端密封条及全部浮动密封圈，更换轴瓦底回气管。
规定以后在购买或检修高压电机需要资质过硬、信誉优良、质量控制严格的正规厂家来合作。高压电机检修的质量控制点：电机缺陷检查，定子、转子检修，机械检修，电机线圈制作，线圈下线，线圈浸漆干燥，电机组装，试验。
要求严格控制启动次数。电动机运行规程对电机冷、热态启动次数及间隔时间都有明确规定，严禁一次启动不成功，紧接着进行操作第二次启动的现象。电机在启动过程中，剧烈的温升导致各部分强度下降，绝缘加剧老化。焊接质量差的地方及线圈断股处高温熔断，同时，巨大的电动力和振动容易导致引线、小辫处折断。
2、更换故障综合保护器，要求综合保护器校验时严格按照继电保护装置的整定、校验规定执行。变电站必须做好综保装置的维护与试验工作，做好保护设备的维护确保装置可靠运行是电站运行人员的重要工作。发现综保有缺陷必须及时处理，严禁其带病运行。对有缺陷经维修处理好的综保装置建立设备缺陷台账，有利于今后对其检修工作。
3、对电机的8个温度监控点都设置报警值和联锁停机值，且报警信号设置为声光报警，有利于值班人员及时发现。驱动端和非驱动端报警值设为75℃，联锁值设为85℃，保护逻辑为二取一；三相绕组报警值设为125℃，联锁值设为135℃，保护逻辑为三取一。
4、加大电气人员的理论知识、操作技能培训力度，做到“三懂三会”，持续学习《电业安全操作规程》、《电气运行规程》、《电气事故处理规程》，并根据设备变化状况及时修订。
四、效果
冷剂压缩机电机修好投运后，机组运行正常，温度、电流显示，保护正常。温度没有发生误报警，保护没有误动作。
参考文献
[1]上海电机厂有限公司电机故障分析报告单.
[2]上海电机厂有限公司电机拆检及维修报告单.
[3]LNG项目冷剂压缩机控制系统曲线.
论文作者:李继莲
论文发表刊物:《电力设备》2016年第11期
论文发表时间:2016/8/24
标签：电机论文; 绕组论文; 压缩机论文; 定子论文; 联锁论文; 保护器论文; 温度论文; 《电力设备》2016年第11期论文;