直流电动机控制盘柜故障分析

1　概述

电厂各系统的直流电机能否正常投入使用，对整个电厂的运行起着至关重要的作用；而直流电机控制盘柜作为其关键控制中枢，控制准确性与可靠性以及正常运行中的安全性就更加至关重要。鉴于直流电机的可靠运行对电厂各系统的重要性，文章将结合作者的工程实践经验，就电厂调试与运行过程中直流电机控制盘柜出现的一些问题、故障进行分析与总结，以便于直流电机调试、运行过程中故障的发现与检修。

2　案例介绍与分析

2.1　工程介绍

印度凯莱燃煤电厂2×600MW 工程由四川电力建设二公司承担现场技术服务工作，作者为本工程电气安装与调试专业技术指导工程师。该工程每台机组配置有汽机直流润滑油泵、直流密封油泵、直流顶轴油泵、小机直流事故油泵与锅炉直流火检风机等共6 台直流电机，每台直流电机各配套控制盘柜1 个。

2.2　直流电机控制盘柜故障案例介绍与分析

在该电厂#1 机组直流电机调试运行期间，发现多台直流电机控制盘柜在试运行过程中出现故障情况，其中#1 机组汽机直流顶轴油泵A、B 以及#1 机组汽动给水泵直流事故油泵A、B 的控制盘柜均在运行过程中出现电阻发烫情况，文章以#1 机汽动给水泵直流事故油泵A 控制盘柜故障为例，针对以上问题对故障情况进行分析、解决。

2.3　#1 机汽动给水泵直流事故油泵A 控制盘柜故障详情#1 机汽动给水泵直流事故油泵A 在调试合格后投入#1 机组分部试运行。在一次厂用电失电、交流油泵停运后该电机联锁自启动，大约运行5 分钟后，电气运行人员发现直流事故油泵控制盘柜内部有烟冒出，遂立即报告集控室并手动停止该泵运行，打开盘柜发现盘柜内部启动电阻温度过高，连接启动电阻的电缆部分绝缘层烧焦熔化、有烟冒出。经核实，该电机曾正常运行多次，从调取的运行数据看，在故障发生时，没有对电机负荷进行任何调整，无任何报警、保护动作情况发生，运行电流为21A 在额定电流范围之内，但较平时运行电流28A偏小。

2.4　#1 机汽动给水泵直流事故油泵A 控制盘柜故障情况分析及处理

（1）首先排除直流电机自身原因引起的故障，断开直流电机动力电源、电机控制盘柜控制电源，确保无电后，解开直流电机与控制盘柜连接电缆（盘柜端与电机端），由于该电机已正常运行多次，可直接排出电机接线错误问题。

（2）对该电机进行外观检查：外观完好；用手盘转电机轴承，轴承转动灵活、无卡涩现象；揭开电机端罩，对风扇进行检查，风扇完好、无卡涩现象；排除电机自身外部问题。

（3）解开电机绕组间连接片，采用电动摇表（500V 档）测试电机绕组对地绝缘，经测量电机各绕组绝缘值均大于1GΩ，满足规程要求，电机绝缘良好，排除电机绝缘问题。

（4）采用双臂电桥（或万用表）对电机各绕组直流电阻值进行测量，测得各绕组阻值为：E1E2=127.4Ω，B1B2=2.37Ω，D1D2=0.01Ω，与最初单体试验数据及出厂试验数据相比较，无明显差异，在规程允许范围内，排除电机绕组问题。

（5）由于该电机已多次正常运行，可判定电机控制回路连线正确，排除回路连接错误问题。

（6）按照回路图逐个部件进行检查，排除盘柜长期运行，由于振动、老化等原因造成的连线、螺丝等部件松动、脱落等情况，并再次紧拧，确保各部件紧固。

（7）检查电机三级启动电阻各级阻值，经检查：R1R2=0.87Ω，R1R3=1.55Ω，R1R4=2.40Ω，三级电阻阻值平衡，排除启动电阻自身损坏问题。

（8）合上控制电源，试操作、停止按钮，观察盘柜内部各继电器、接触器动作情况，测量各元件端电压，检查各元件工作是否正常。反复操作几次，发现控制回路路内部各元件能正常启动，但在启动后，经延时切除启动电阻时发现，接触器KM3 触点闭合不可靠。

（9）拆下KM3 进行单独校验，发现KM3 线圈带电后，触点动作，但闭合不可靠，时常有触点接触不到位现象发生，结合控制回路分析得知：正是由于KM3 触点的闭合不到位，导致电机在串联电阻正常启动后，经延时切除三级电阻时发生故障，受KM3 触点控制的第三级电阻无法被正常短接、切除，从而造成电阻两端长期带电，连接电缆发热、发烫甚至烧毁现象，且运行电流较正常运行时偏低的情况，虽然电机能够正常启动，也能够带电运行一段时间，但是运行时间稍长，就会出现盘柜内部电阻、电缆烧毁情况。

（10）原因确定后，更换KM3 接触器，重新进行合、分试操作，测量元件端电压，各元件正常，回路操作正常。

（11）恢复电机自身及电机至盘柜接线。确认系统、安全等条件满足后，带电机试运行。启动电流120A，运行电流28A，然后连续运行1 小时检查，电机运行正常。

2.5　直流电机控制盘柜问题总结及改进

在调试、运行过程中，除#1 机汽动给水泵直流事故油泵A 控制盘柜出现故障以外，#1 机汽机直流顶轴油泵A、B，#1机汽动给水泵直流事故油泵B 直流控制盘柜均出现了电阻过热、电缆发烫现象。经检查、分析、处理，现将问题原因总结及相应改进措施总结如下：

（1）运输原因：由于该工程所使用盘柜设备均从国内运往印度，经过长途海运、陆运、颠簸、受潮等原因，盘柜内部元件出现松散、脱落或者损坏，埋下隐性危险。

改进措施：所以设备运至现场后，应进行严格的检查，发现松散、破损情况，及时汇报，更换。

（2）人为原因：印方施工人员作业不仔细、不规范，电机运转前，对盘柜内部接线正确性、部件完好性未进行再次确认，盲目操作造成故障。

改进措施：加强对印方人员指导，严格按照规程、规范作业，保证操作正确性。

3　结语

直流电机及其控制盘柜在调试、运行过程中，总会出现一些或大或小的问题，但是无论问题严重与否，都需要我们运用所掌握的知识及经验，一步步分析、解决，从而总结经验，为以后遇到类似问题奠定基础。文章中介绍的直流电机控制盘柜在调试、运行中出现的情况，就是施工过程中常遇问题，希望通过以上分析，能够给大家在安装调试中提供有价值的参考并提供一些发现问题、解决问题的思路。