一起水泵电机烧损事故浅析

刘志勇 黑龙江省鹤煤集团水电热力公司 (154100)

 

摘要："安全第一，预防为主"、"安全重于泰山"、"安全警钟长鸣"。事故调查需做到事故原因不清楚不放过，事故责任者和应受教育者没有受到教育不放过，没有采取防范措施不放过(简称"三不放过")。文章叙述了一起水泵电机烧损的事故过程、事故发生的原因分析及应采取的防范措施。

关键词：水泵电机　烧损事故　原因分析　防范措施

2000年1月25日，水电热力公司付力泵站发生一起水泵电机烧损事故。在2＃水泵投入运行时，水泵电机发生了短路，使A、B、C三相引线在与绕组连接处全部崩断，经检查其它部位无故障。这起事故造成付力地区供水系统中断2h，影响了热电厂和3个矿井的正常生产，后果十分严重。

1　电机基本情况

额定容量：300kW；额定电压：6kV；型号：JS138-4；标准：JB568-64；接线：Y/Y；绝缘等级：B级；转速：1480r/min；出厂日期：1973年。

该电机运行状态正常，总体绝缘良好，没有受潮迹象；1999年绝缘试验项目全部合格；控制设备为高压真空交流接触器；无单独过电压保护装置(金属氧化物避雷器或其它避雷器及电容或阻容吸收装置)；自1999年11月16日停运至本次投运。

2　事故原因分析

因为这台电机没有专用的操作过电压保护装置，在电机停运或启动不成功时，真空交流接触器截流而产生过电压是造成这起事故的原因。据有关资料介绍，由于真空交流接触器的断弧能力很强，在开断高压电动机也即开断感性负载时，它将产生3种类型的过电压：①截流过电压；②三相同时开断过电压；③高频重燃过电压。

截流过电压主要发生在电动机空载运行(停运过程)开断时，当电机空载时通过电机的电流主要是感性电流，电感储存着大量的电磁能，由于真空交流接触器动作速度快、熄弧能力强，电感电流在过零值前被强迫截断，在不发生重燃的情况下，绕组电感L和杂散电容之和C形成振荡回路，会产生很高的过电压，据有关资料介绍通常可达额定电压的4倍左右，也有过7.4倍的记录。这种过电压倍数很高，虽然储能不大，但如果没有保护措施也足以击穿电气设备主绝缘的薄弱环节。对于电机而言，由于自身的绝缘程度比较低，而且没有其它充油电气设备绝缘的自恢复能力，因此，遭受的损害会更大一些。这种情况一般在电机停运时已埋下隐患，在电机启动时发生事故。

而更高的过电压则发生在电动机起动或制动过程中开断电流，也就是说在电机启动时，由于某种原因启动不成功，交流接触器合上后马上又断开，这时的启动电流很大而且主要为感性电流，真空交流接触器可能多次重燃，而出现陡度很大的过电压，对电机的危害更大，必须选择专用的、低保护水平的、有串联间隙的金属氧化物避雷器加以保护。

三相同时开断，必然有两相的截流值很大，所以实际上是一种截流过电压的表现形式。

高频重燃过电压是由于开断后产生的高频振荡，使交流接触器发生多次重燃造成的。其频率高达105～106Hz，陡度极大，幅值随着重燃次数的增加而提高。

开断高压电动机过电压容易损坏断路器，并严重危害电动机的主绝缘和匝间绝缘。电动机容量越小，这种过电压倍数越高。当6kV电动机容量小于200kW时，或者采用真空交流接触器控制时应采取必要的保护措施。

3　防范措施

为防止由于过电压而发生事故，应采取一定的保护措施：

(1)在电动机与交流接触器之间装设金属氧化物避雷器，避雷器的参数应与电动机的绝缘水平相配合。(2)为了降低过电压陡度，可在避雷器旁并联一组0.5μF左右的电容器。

(3)在回路中并接电容-电阻限压装置，电容和电阻串联。电容可为0.5～5μF，电阻可为数十至数百Ω。其作用是消耗过电压的能量，并限制重燃时的高频电流。

4　结论

经过认真分析事故原因及正确采取防范措施，公司内所有的水泵电机都安装了这些保护措施，从运行一年的情况来看，这些措施安全可靠，再未发生过电机烧损事故。