一線B水泥磨主電機(jī)放電事故案例分析
一線B水泥磨主電機(jī)放電事故案例分析
事故性質(zhì):特大設(shè)備事故
事故經(jīng)過:
2005年9月17日11:45,44.11B主電機(jī)跳閘,主變告知中控說水泥磨系統(tǒng)有接地信號(hào),中控通知電工到現(xiàn)場檢查,高壓盤上51SSM2和51SM1兩個(gè)繼電器翻牌,復(fù)位后檢查高壓盤和主電機(jī)都正常。13:00,值班主任聯(lián)系電氣責(zé)工,聯(lián)系主變開磨,當(dāng)中控開到選粉機(jī)機(jī)組時(shí)(磨主機(jī)的前一個(gè)機(jī)組),44.11B主電機(jī)跳閘,電工到現(xiàn)場檢查未見異常。13:45中控主任聯(lián)系主變開磨,當(dāng)開到磨主機(jī)時(shí),A、B兩磨全跳閘,電工在電氣室將高壓小車?yán)?,去現(xiàn)場檢查電機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)西北側(cè)著火,立即用滅火器滅滅。此時(shí),高壓盤上的4個(gè)保護(hù)繼電器全部翻牌。檢查著火處有爛笤帚和油污,判斷應(yīng)為電機(jī)打火引燃了笤帚和油污引起著火。于是值班主任聯(lián)系公司相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)到現(xiàn)場。
1.現(xiàn)場檢驗(yàn)確認(rèn)和處置過程:
公司相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)趕到現(xiàn)場,聽了崗位人員和電工的描述后,首先安排檢查電機(jī)滑環(huán)室、電機(jī)主接線處、高壓盤內(nèi)外情況,外觀檢查沒有異常。于是安排值班鉗工拆主電機(jī)風(fēng)筒和前端蓋子,電工到主變借2500V高壓搖表,辦理主變停電手續(xù),給主電機(jī)停電。同時(shí)聯(lián)系機(jī)電公司作試驗(yàn),檢驗(yàn)主電機(jī)和主變接地信號(hào)問題。機(jī)電公司答復(fù)沒有人,且儀器在六九水泥公司,且聯(lián)系不上。在征得公司領(lǐng)導(dǎo)劉總同意的情況下,聯(lián)系湘潭電機(jī)修理廠(位于豐潤西馬莊,該廠距離我公司最近,較有能力的大型高壓電機(jī)修理廠),帶儀器來廠進(jìn)行鑒定。
16:00左右,電機(jī)前端打開,檢查電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子線沒有發(fā)現(xiàn)放電打火痕跡,只是定,轉(zhuǎn)子間隙發(fā)生了變化,兩側(cè)相差大概有3mm左右,間隙東側(cè)大西側(cè)小,檢查定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)瓦座地腳螺栓沒有松動(dòng),定位銷位置沒有變化,基礎(chǔ)沒有發(fā)現(xiàn)裂紋。于是決定把電機(jī)所有端蓋全打開檢查,安排鉗工繼續(xù)卸端蓋和風(fēng)筒,準(zhǔn)備進(jìn)一步檢查。此時(shí)湘潭電機(jī)修理廠也帶儀器來到,我們一同打開高壓盤的接線端,解開電機(jī)線,拉掉互感器保險(xiǎn),檢測到主變電纜正常,高壓開關(guān)正常,到電機(jī)側(cè)接地。又在電機(jī)下解開電機(jī)接線,檢測電機(jī)接地,電纜正常。至此確認(rèn)電機(jī)已接地。
此時(shí),電機(jī)所有端蓋都已打開,大家仔細(xì)檢查,找不到接地放電的痕跡。將此情況匯報(bào)給股份公司設(shè)備部李部長,指示我們說這種情況一定要抽轉(zhuǎn)子檢查。由于我們現(xiàn)場不具備抽轉(zhuǎn)子的條件,考慮到湘潭電機(jī)修理廠在修理高壓大電機(jī)方面具有一定實(shí)力,于是就決定拉到那里去抽轉(zhuǎn)子檢查。拆至18日凌晨5:00左右開始起運(yùn)。
2.電機(jī)損壞程度確認(rèn)和修理過程:
18日凌晨6:30,電機(jī)運(yùn)到湘潭電機(jī)修理廠,將轉(zhuǎn)子抽出徹底檢查,尋找電機(jī)接地點(diǎn)。
通過檢查發(fā)現(xiàn):
1)定子線圈中部有2處硬幣大小的放電燒痕,對應(yīng)轉(zhuǎn)子鐵心中部也有2處硬幣大小的放電燒痕;
2)定子上網(wǎng)格狀的通風(fēng)孔內(nèi)部風(fēng)蝕較嚴(yán)重(此電機(jī)防護(hù)等級(jí)較低,為IP23),定子槽楔處風(fēng)蝕最明顯,其中間部位最重,邊緣磨蝕近1mm。轉(zhuǎn)子上的兩點(diǎn)燒痕較輕,只是鐵心矽鋼片略有損傷,并未傷及轉(zhuǎn)子線圈;但轉(zhuǎn)子上網(wǎng)格狀的通風(fēng)孔內(nèi)部也有風(fēng)蝕;轉(zhuǎn)子端部開裂較嚴(yán)重。
3)定子轉(zhuǎn)子之間沒有發(fā)現(xiàn)電機(jī)掃堂的痕跡。以上三項(xiàng)檢查結(jié)果都進(jìn)行了拍照記錄。
4)對電機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)確認(rèn)及維修:測得定子三相對地電阻分別為500MΩ、0.3MΩ、0MΩ;測得轉(zhuǎn)子對地電阻500MΩ,直阻0.0065Ω,初步判定轉(zhuǎn)子線圈問題不大。決定逐步拆解定子把線進(jìn)行排除檢查。18日,對地絕緣試驗(yàn),明顯放電的2個(gè)把線對地電阻0Ω,拆解2個(gè)把線。耐壓試驗(yàn),4個(gè)把線打壓6500V放電,其余打壓8500V沒問題,再拆解4個(gè)把線。19日,再次做定子耐壓試驗(yàn),又發(fā)現(xiàn)2個(gè)把線打壓6500V放電,再拆解2個(gè)把線。20日,先做轉(zhuǎn)子耐壓試驗(yàn),3000V、60s,沒發(fā)現(xiàn)問題。對轉(zhuǎn)子清掃,處理端部絕緣開裂部分(填充固化),并對整個(gè)轉(zhuǎn)子浸漆,以改善風(fēng)蝕轉(zhuǎn)子的絕緣狀況,進(jìn)烘爐120℃烘干24小時(shí)。下午再次做定子耐壓試驗(yàn),又發(fā)現(xiàn)1個(gè)把線打壓6500V放電, 1個(gè)把線打壓2000V放電,再拆解2個(gè)把線。拆解10把線后,再進(jìn)行試驗(yàn),耐壓9000V、60s,一切正常。21日,按照回裝工藝要求,回裝電機(jī)定子完畢,作定子浸漆前直流耐壓試驗(yàn),定子合格,進(jìn)行定子整體浸漆,進(jìn)烘爐120℃烘干24小時(shí),轉(zhuǎn)子出爐,進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn),電壓升不上去,判定儀器容量小,轉(zhuǎn)子電容大導(dǎo)致。(因第一次耐壓檢驗(yàn)正常,沒有懷疑轉(zhuǎn)子問題,第二天回裝前的驗(yàn)收試驗(yàn),證明是轉(zhuǎn)子耐壓時(shí)擊穿了)。于是就認(rèn)為22日電機(jī)可以拉回來了。22日,定子出爐進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)均合格。轉(zhuǎn)子進(jìn)行回裝前試驗(yàn),打壓到1700V時(shí)產(chǎn)生了擊穿放電。將滑環(huán)與轉(zhuǎn)子分開,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子接地,滑環(huán)不接地。將轉(zhuǎn)子兩端鋼絲捆扎帶割開試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)3處打壓放電,并沿線圈絕緣基帶爬電。檢查發(fā)現(xiàn)三處放電點(diǎn)在同一組線上(即直流的負(fù)極線),這組線有明顯的過熱現(xiàn)象,顏色為暗紅色,對應(yīng)滑環(huán)為最內(nèi)部的兩個(gè)環(huán),磨損也最嚴(yán)重。判定原因?yàn)檫@組線絕緣老化,處理絕緣后烘干不徹底,打壓試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生了擊穿放電,再烘干一夜。23日,與設(shè)備部李部長協(xié)商,降低試驗(yàn)電壓到1500V,再次對烘干后的轉(zhuǎn)子進(jìn)行耐壓試驗(yàn),1500V、60s,合格。于是,進(jìn)行端部絕緣處理,填充固定,纏無緯帶,再次浸漆烘干固化,120℃烘干24小時(shí)。24日下午,電機(jī)定,轉(zhuǎn)子試驗(yàn)都合格,電機(jī)組裝回運(yùn)。
3.電機(jī)大修后回裝過程和遺留問題:
24日下午電機(jī)運(yùn)回現(xiàn)場,至次日凌晨1:00左右回裝完畢,打表發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器對中不好(聯(lián)軸器左右差3.62mm)。如要徹底找正聯(lián)軸器,需要重新找正電機(jī)、減速機(jī)、磨機(jī)中心線,再用一天時(shí)間也不見得可以找正完畢。經(jīng)過與設(shè)備部李部長協(xié)商,決定先解決主要問題,進(jìn)行主電機(jī)試車及單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)考核。然后再?zèng)Q定是否進(jìn)行中心線徹底找正。25日2:30~5:30進(jìn)行主電機(jī)單機(jī)考核運(yùn)轉(zhuǎn)。6:00左右,由中控主任聯(lián)系機(jī)械人員確定是否連接聯(lián)軸器,機(jī)械人員說不能連。上午8點(diǎn)多開始打表,領(lǐng)導(dǎo)確定不再找正,連接聯(lián)軸器。大約11點(diǎn)鐘開磨。經(jīng)過帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)考核,電機(jī)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。但是,電機(jī)中心線偏的問題還未解決。
停機(jī)時(shí)間及經(jīng)濟(jì)損失:
此設(shè)備事故造成一線B水泥磨停機(jī)191小時(shí),直接經(jīng)濟(jì)損失1萬元。
事故主要原因:
1.該電機(jī)防護(hù)等級(jí)較低(IP23),冷卻方式為外引風(fēng)強(qiáng)制冷卻,且工作在水泥車間的較多粉塵環(huán)境中(近幾年粉煤灰系統(tǒng)跑灰和磨機(jī)系統(tǒng)正壓跑灰影響最嚴(yán)重),造成一些細(xì)小的粉塵微粒,隨著冷卻風(fēng)長期磨損定子和轉(zhuǎn)子的網(wǎng)格狀通風(fēng)孔內(nèi)壁,即定、轉(zhuǎn)子繞線的絕緣層。隨著線圈絕緣磨損越來越嚴(yán)重,電機(jī)的絕緣等級(jí)也越來越低。在修理過程中發(fā)現(xiàn)此電機(jī)是三層絕緣結(jié)構(gòu),是很薄的一種(我們國家是九層)。為電機(jī)發(fā)生局部放電事故埋下了隱患。環(huán)境問題是造成電機(jī)損壞的根源。
2.我們的四臺(tái)同步電機(jī)擔(dān)負(fù)著公司內(nèi)功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)娜蝿?wù),為補(bǔ)償電網(wǎng)的功率因數(shù),勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)得較高,這臺(tái)電機(jī)勵(lì)磁電流長期運(yùn)行在1700A~1800A之間,功率因數(shù)調(diào)在超前0.97。長期運(yùn)行在較高的電流下,轉(zhuǎn)子溫升很高,加劇了絕緣材料的老化。這是造成電機(jī)損壞的一個(gè)間接原因。
3.該電機(jī)投入使用20多年,已接近其設(shè)計(jì)使用壽命,在老設(shè)備管理上,對定,轉(zhuǎn)子間隙檢查頻率低,每年一次,造成定、轉(zhuǎn)子間隙發(fā)生了較大變化也沒有檢查出來,是造成電機(jī)損壞的的一個(gè)因素;在年度預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目中,由于考慮電機(jī)絕緣試驗(yàn)對電機(jī)的破壞作用,就沒有安排進(jìn)行,造成對這些老電機(jī)的絕緣狀況掌握不夠;據(jù)電機(jī)修理廠的經(jīng)驗(yàn)判斷,電源中較強(qiáng)的5次和7次諧波的作用是造成電機(jī)絕緣薄弱部位放電的最直接因素。
4.在對電機(jī)故障判斷處理過程中,缺乏理性的手段。在主變通知B段有接地信號(hào),電氣室高壓盤翻牌的情況下,沒有搖測判斷電機(jī)是否接地,就又指揮開機(jī)兩次。是造成電機(jī)損傷惡化的一個(gè)重要因素。
事故教訓(xùn)及今后的防范措施:
1.在設(shè)備管理上,對全公司范圍內(nèi)的所有防護(hù)等級(jí)較低,運(yùn)行環(huán)境較差的電機(jī),如生料磨,水泥磨,煤磨,二線水泥2#循環(huán)風(fēng)機(jī)等,嚴(yán)格要求各責(zé)任車間,專業(yè)巡檢人員,充分利用停機(jī)機(jī)會(huì),采用目測檢查和定期塞尺檢查相結(jié)合的辦法,加大定轉(zhuǎn)子間隙檢查頻次;同時(shí),采用試驗(yàn)手段,對這些電機(jī)進(jìn)行一次摸底普查,以確定運(yùn)行中的這些設(shè)備實(shí)際狀況,對絕緣損壞較嚴(yán)重的,要準(zhǔn)備進(jìn)行大修處理;并且,固定每年對這些電機(jī)進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)檢驗(yàn)工作;對那些長期工作在溫度高,惡劣環(huán)境下的電機(jī),要定期檢查內(nèi)部積灰清況,有機(jī)會(huì)時(shí),安排抽轉(zhuǎn)子檢查,徹底清理內(nèi)部油泥和積灰,以免加劇電機(jī)絕緣的老化進(jìn)度,降低電機(jī)壽命。
2.豐潤公司盡快出臺(tái)一個(gè)高壓電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)的處理規(guī)范,用理性的手段判斷電機(jī)故障,尤其是各種信號(hào)繼電器翻牌和出現(xiàn)接地信號(hào)時(shí),更應(yīng)進(jìn)行理性的判斷,不能草草收場,作出武斷的決定,以免故障擴(kuò)大,危機(jī)主機(jī)設(shè)備,造成無法挽回的損失。如主電機(jī)報(bào)故障跳閘后,所有故障信號(hào)在沒有查清前不要復(fù)位;有過流,接地等信號(hào)出現(xiàn)時(shí),一定要檢查電機(jī)的接線,電機(jī)的滑環(huán)電刷,斷電用2500V搖表搖測電機(jī)絕緣狀況,進(jìn)行排除判斷。中控主任在未能確認(rèn)故障徹底排除之前,不得指揮開啟設(shè)備。
3.在環(huán)境衛(wèi)生方面,加強(qiáng)對這些電機(jī)所處環(huán)境的治理、管理工作,封堵可能進(jìn)灰的地方,用墩布墩地而不是清掃,以免形成二次揚(yáng)塵,嚴(yán)格電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)過濾網(wǎng)的檢查更換制度,減少灰塵進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部的機(jī)會(huì)。要堅(jiān)持經(jīng)常的把環(huán)境治理放在一個(gè)重要的高度來抓。
4.配合公司設(shè)備部,在合理的范圍內(nèi),逐步縮減用同步機(jī)補(bǔ)償功率因數(shù)的額度,以降低勵(lì)磁電流,保護(hù)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的絕緣,盡量延長電機(jī)的使用壽命。
5.電機(jī)聯(lián)軸器不正問題,對分體式電機(jī)的危害很大,需要在有較長的聽機(jī)機(jī)會(huì)時(shí),進(jìn)行徹底找正。
責(zé)任人處理結(jié)果:略。?