三相异步电动机接连因匝间短路故障烧毁,岂料原因竟是它!

教育   2024-11-20 08:03   重庆  

   各位电工电气学习微信公众号的同行,大家好!今天为大家带来一例,本人最近刚处置过的故障案例,鉴于故障现象和故障原因颇具代表性,于是特地归纳分享给大家,供我们一起交流参考。

   话说附近一家工厂在年初改造中,将原先控制75kW三相异步电动机的自耦变压器降压启动系统淘汰,改用变频器进行控制。该厂本来想着是一次非常不错的改造升级,结果“怪事”却接踵而来。在改造投入运行仅一个多月后,变频器报出“OC2”加速过电流故障代码,后经排查故障并非来自变频器,而是电动机绕组出现匝间短路所致。考虑到电动机已用多年,应该是电动机自身绝缘老化后的正常现象,该厂便将电动机外修。岂料外修重绕的电动机,到了今年五月末居然又再次发生匝间短路故障,为此该厂和电机维修方还发生了争执。最后厂家一怒之下,直接将原电动机处理后换了一台新的。

   可令该厂万万没想到的是,到了九月中旬这台全新的电动机居然又再次发生了匝间短路故障现象。更让厂家想不到的是,电机厂家的技术人员到了现场经过查看后,认为电动机故障原因不是他们产品质量问题,而是让厂家再排查一下其它原因。厂家一想早前电动机使用多年都相安无事,可自从换了变频器控制后这问题却接二连三,于是找到本人进行检查一下是否为变频器存在异常。

   到了现场后,本人首先观察了一下变频器和修复好的电动机,结果发现了一个看似寻常实则存在问题之处——位于集控室内的变频器和电动机相距有百米多。根据多年来总结的维修经验,本人对故障原因有了判定。结合变频器的安装情况,本人认定该起新旧电动机接连出现匝间短路故障的原因系尖峰电压所致。详细一点讲,就是由于变频器同电动机间的距离过长,从而导致变频器输出端的谐波成分在导线互感等作用下被放大,形成了幅值可达2kV左右的尖峰电压。这2kV的尖峰电压虽然维持的时间很短,无奈其出现的频率相当高,做为普通三相异步电动机的绝缘层在接连的高压冲击下,从而在某一时刻导致绝缘层间距最短的绕组绝缘击穿短路,这一点从三次故障出现的时间间隔上便可得到印证。   

   既然故障原因找到了,不过限于变频器输出电压固有特性,再加上使用现场条件制约,缩短变频器同电动机间距离非常不切实际,于是本人按照变频器使用手册提供的配件选型表,让该厂选择了适配的滤波电抗器,将其安装到变频器输出端,从而在最大限度上抑制了尖峰电压。

 

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