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电动机烧毁的原因分析及改进措施

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张文宏

(陕西陕化煤化工集团电仪分厂)

摘 要:本文主要叙述了四起电动机烧毁的事故经过、原因分析和防范措施,以减少或避免同类型电动机烧毁事故,使电动机能够长周期安全稳定地运行,提高企业的经济效益。

关键词:电动机;烧毁;分析;措施

0 引言

三相交流异步电动机是一种在工业生产中应用广泛的电气设备。我单位是一家化工生产企业,装置区内有大量三相交流异步电动机同时运行。现将我单位出现过的四起电动机烧毁事故的经过、原因分析和防范措施叙述如下,仅供同行参考。

1 55kW造粒电机烧毁

1.1 事故经过

我单位有一台用55kW鼠笼式三相交流异步电机拖动的造粒机。2007年8月23日17:50,化工操作人员给电气维修人员打电话报修:407造粒机跳闸,需要你们检查设备、排除故障。值班电气维修人员赶到配电室,经过仔细检查,发现该电动机所在主回路的空气开关跳闸。随后,拉开电源开关,用500V摇表测量电缆和电动机的绝缘电阻,测得阻值为0.4兆欧姆,电气人员认为电动机还未损坏。于是电气值班人请化工操作人员再次试启动该机械设备。操作工按下启动按钮后,就发现电动机接线盒处有浓烟冒出,操作工立即按下停止按钮紧急将设备停了下来。值班电工再次停电检查,测得电动机的对地绝缘电阻阻值为0,判断电动机已烧毁需要更换。

1.2 原因分析

(1)调查发现该电动机长期满负荷运行,工作电流接近额定电流,有时还会出现超过额定电流的情况。这种情况下电动机将会产生较多的热量。此外,夏季环境温度高散热效果差,导致电动机定子绕组绝缘层老化加快,从最薄弱处击穿形成匝间短路,烧毁电机,引起空气开关跳闸。可见电动机的功率偏小,已不能满足化工设备的需要是这次事故的主要原因。

(2)在电动机安装现场,很容易看到环境比较差,生产时粉尘大,还有从造粒机中漏下的颗粒物料。电动机处在这样的环境下,散热外壳不长时间就会积满物料和灰尘,大大降低了电动机的散热效果。因此,电动机散热不良也是电机烧毁的重要原因。

1.3 防范措施

(1)75kW电动机比55kW电动机的转矩大,在化工设备负荷不变的情况下,75kW电动机的运行电流将会长期小于额定电流。散发的热量将会小于额定发热量,电动机表面的温度将会大幅下降。电动机将会长期安全运行。后来,我单位对该设备进行了技术改造,将55kW电动机更换为75kW电动机。技改后再未出现过电动机烧毁事故。可见增大电动机的功率(将55kW电动机更换为75kW电动机)是防止事故再次发生的根本方法。

(2)定期清理电动机散热外壳表面的颗粒物料和粉尘。这样做将会恢复电动机外壳的散热面积,加快电动机外壳的散热速度,提高电动机外壳的散热效率,延长电动机的使用寿命。

2 75kW真空泵电机烧毁

2.1 事故经过

2013年1月29日20时,磷酸Ⅰ系统操作工发现浓缩真空泵电机冒烟,随后看到照明灯突然变暗,紧接着电机就跳闸了。值班电工接到设备故障电话后,立即赶到磷酸配电室,对该控制该电机的电气设备进行了全面的检查,发现空开和电机保护器都动作跳闸。接着用摇表测量了电机绕组的对地绝缘电阻,发现电机绕组的绝缘电阻为零,判断电机烧毁,通知磷酸车间更换电机。30日上午,我车间人员对该电机进行了解体检查,发现电机润滑油正常,但是电机前端轴承的保持架铆钉全部断裂。

2.2 原因分析

(1)电机轴承保持架铆钉断裂是这次事故的直接原因。球轴承的保持架铆钉断裂后,轴承的滚珠将会不均匀分布,导致电机定子和转子相摩擦,使电机定子铁芯的温度迅速上升,当温度超过绕组的绝缘物的限度时,电动机的定子绕组就会从绝缘层的最薄弱处发生对地短路现象。电机就会冒烟烧毁。

(2)电气维修人员巡检不周到、不详细也是这次事故的一个重要原因。因为设备事故的发生都有一个过程,如果在设备故障出现的初期,能及时发现设备缺陷,并安排检修,就会避免电动机烧毁事故的发生。(3)电机的轴承在不缺少润滑脂的情况下使用不到一年就损坏说明轴承的质量不是很好。所以,电机轴承的质量不好也是这次事故的原因之一。

2.3 防范措施

(1)对通过皮带轮拖动机械负载的电机,缩短检修?期。与磷酸车间加强联系,相互配合,对这类特殊电机,每半年检修一次。

(2)要求班组加大对现场电机的巡检力度,不断提高巡检质量,确保电机能长周期安全运行。

(3)建议供应科在采购轴承时选择质量较好的名牌厂家的轴承。

3 75kW冲盘大泵电机烧毁

3.1 事故经过

2015年8月31日0:30,磷酸车间操作工反映说,磷酸Ⅱ系统冲盘大泵电机(P24003)频率自动下降,在加频率操作过程中,听到电机有异常声音。值班电工赶到配电室断电后,测量电机的对地绝缘电阻,阻值为200MΩ;再测量相间电阻,发现其中一相与其他两相不通,最后打开电机接线盒,发现一相电机引线烧断。于是通知操作工需要更换电机。

3.2 事故原因

(1)磷酸电工班对该电机的检查维护不到位是这次事故的主要原因。大约半个月前,操作工反映说该电机的电流有波动现象,电气人员对电机轴承及电机接线盒内的电缆接线端子进行了检查,而没发现电机引线存在的隐患。

(2)该电机用变频器供电。当电机在低频率运行时,风扇转速慢,电机散热不良也是电机出现故障的一个重要原因。

3.3 防范措施

(1)以后在对电机进行计划检修时,不但要检查电机轴承、端盖和风叶;还要注意检查电缆接线端子和电机引线。

(2)建议磷酸车间在报电机计划时,将经常运行在较低频率状态下的电机报成变频专用电机。

4 30kW矿浆泵电机烧毁

4.1 事故经过

2016年4月17日7:30,磷酸操作工发现4号矿浆泵电机跳闸,随后立即通知值班电工进行检查。值班电工发现电源空开跳闸,对电机进行了检测,发现电机绝缘对地短路,判断电机烧毁,通知磷酸更换备用泵(带电机)后,4号矿浆泵运行正常。

4.2 原因分析

(1)电机损坏的直接原因是电机轴后端安装轴承部位严重磨损(轴承跑内圆),引起电动机定转子铁芯互相摩擦,导致定子铁芯温度急剧上升损坏绕组绝缘层,造成电机扫膛,电机局部发热使电机绝缘损坏。此电机是磷酸2016年1月24日安装运行的,安装后泵和电机振动较大,此情况多次和磷酸联系都无法解决,电机振动是这次事故的主要原因。

(2)值班人员巡检不到位也是这次事故的原因之一。从电机轴承跑内圆到电机烧毁有一个过程。在这个过程中,如果巡检到位,认真检查,就能避免事故的发生。

4.3 防范措施

(1)加强设备管理,提高巡检质量,以便及时发现电动机的隐患和缺陷,利用化工系统停车机会安排检修,消除设备隐患和缺陷,保证电动机能够长期安全稳定运行。

(2)在以后的工作中,我电仪分厂将加强与磷酸分厂、磷铵分厂的沟通与协调,安排好电机的计划检修工作,共同做好现场电机的维修保养工作。

5 结束语

电动机是企业的资产,电动机烧毁不但会给企业造成直接财产损失,还会使化工企业的正常生产中断,给企业造成一定的间接经济损失。因此总结电动机烧毁的经验、提出防止电动机烧毁的预防措施是非常必要的。从以上几起事故案例来看,电动机烧毁的原因是多种多样的,预防电动机烧毁的措施涉及到一个企业的多个部门。化工操作人員要认真仔细巡检,发现设备运行异常应及时通知电工检查、维修;电气人员要定期巡视运行中的电动机,发现大的设备缺陷,应立即联系有关人员停机检修,对于小的设备隐患,应利用化工系统计划停机的时间安排检修;电气技术人员应在必要时提出技术改造计划,并择机组织实施;供应人员应采购名牌企业的产品。所以,预防电动机烧毁事故,不是某一个人、某一个部门的事,需要企业的多个部门和员工各司其职、团结协作才能完成。

来源:《山东工业技术》2019年03期