电动机的定子引出线烧断原因及预防措施

电动机的定子引出线烧断原因及预防措施 刘晓峰 (中国石油哈尔滨石化公司 仪电车间 150056) 摘要：本文分析了一起低压大容量电动机定子引出线烧断的原因，分析了引发 故障的多方面原因，提出了针对此类问题的预防措施，可以有效降低此类故障。 关键字：电缆载流量 修正系数 引言 电动机作为传动和控制系统中的重要组成部分，在石油化工行业得到广泛应 用。随着装置规模的增大，电动机的容量也随之增大，电流的增大带来了新的问 题，如不重视，会引发严重后果。 1 存在的问题 我公司某装置压缩机驱动电机采用低压电动机，电动机参数如下，型号 YB2-450L-14，额定功率280KW，额定电流580.2A，额定转速425rpm，定子引出线 为硅橡胶 3*2*95 平方毫米，效率 94%，2013 年 7 月出厂。2015 年 12 月出现电机 接线盒内接线柱处过热故障，2017 年 2 月发生定子引出线烧断故障，停机处理对 生产影响较大。 2015 年 12 月发生过热故障的图片 2017 年 2 月发生定子引出线烧断故障的图片 由图片可知，故障点并不在接线柱处，而在引出线中部电缆处。 2 故障原因分析 2.1 定子引出线载流量 电动机定子引出线采用橡胶电缆，高温环境采用硅橡胶电缆，硅 橡胶电缆长期工作温度不超过 180 度即可。 查阅标准和电缆制造厂给出的数据，95 平方的硅橡胶电缆载流量 345A~350A，电机制造厂使用的定子引出线厂家给出的数据是环境温度 30 度时 310A。 2.2 定子引出线载流量温度修正系数 在环境温度高的情况下，导体的载流量需进行修正。按照《不同 环境温度下载流量修正系数》（空气），导体工作温度90 度，环境温 度 50 度时，修正系数为 0.89。而故障电机，在采用大风量风机强制冷 却时，定子线圈温度仍高达84 度，未采用强制冷却时，定子线圈温度 更是高达 110 度，严重降低了引出线的安全性，加快其老化速度。 2.3 定子引出线载流量敷设方式修正系数 由图可知，故障点在接线柱下方，6 根引出线引出处，近似于 6 根电缆穿铁管敷设于空气中，按照《多根电线穿管敷设于空气中载流 量修正系数》 ，穿管根数在 5~8 根，修正系数为 0.6。 2.4 接线方式 电源电缆线鼻子压接接触好于压盖压接。定子引出线烧断前，电 源电缆与电动机接线柱连接方式采用的是压盖压接，已经出现过一次 过热故障，对定子引出线产生过不良影响。 2.5 故障原因结论 综上所诉，引出线烧断的根本原因是载流量不足（修正后） ，同时 受上一次接线柱处过热故障影响，加快了故障进程。 3 解决方法 3.1 增大风机，降低电机定子温度。 在使用电动机自带风扇，未加强制冷却风机时，定子温度 为 110 度。 右图为 2014 年大修后，改成强制冷却的温度曲线。 外加风机风量为 3000 立方米/时，电流为 577A 时，定子 温度为 102 度。 2016 年大修后，强制冷却风机流量增加至 12000 立/时的 温度曲线，电流达到 580A 时定子最高温度达到 84 度。 2016 年改造前后电动机外表面红外成像，下降 10~15 度。 改造前 2016.62016.7 改造后 2016.112016.12 3.2 增大定子引出线线径 在修复故障电动机定子引出线时，与电机修理厂沟通，考 虑到定子引出线出焊接效果，最终将引出线线径增大到120 平方毫米，载流量提高了 12.9%。 3.3 改为高压电机，降低电动机电流 最有效的效果是在供电条件允许时，如此大容量的电机， 使用高压电机（6KV 或 10KV） ，如此，电动机额定电流只有 低压时的 6.66%或 4%，定子引出线的发热可忽略。 结论 在供电条件允许时，慎用低压大容量电机，尤其是低转速 电机。如供电条件不允许，应考虑增大定子引出线线径，使用 强制风机冷却，以确保电动机安全运行。