中压电动机软起动器故障研究

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1现场情况

某场站原油外输泵中压电动机起动时C相电流偏小，开关柜综保继电器负序保护动作。控制系统接线如图1所示。电动机型号YB3－450－2WF1TH，11kV，450kW。软起动器型号RNMV－120－11kV，中压柜型号ASN3－12。

2检查分析

进行中压电动机的绝缘电阻和直流电阻测试，未发现异常。进行软起动器的低压模拟测试，施加三相400V交流电压，选用3只500W白炽灯星形连接做模拟负载。模拟测试未发现异常。中压柜综保继电器故障录波图如图2所示，故障相量图如图3所示。起动初始阶段C相电流偏小，A相和B相电流接近反向。图1控制系统接线检查开关柜内断路器和软起动柜内进线接触器接触电阻，观察起动过程中软起动器进线侧电压表，显示正常，判定断路器和进线接触器正常。考虑到部分电动机匝间短路仅在中压时才能显现出来，将电动机电缆调相后试起动，录波图显示依旧，判定不是电动机故障。分别更换软起动器的C相阀组和控制器，故障依旧。拆下A相、B相阀组，发现A相阀组阀片绝缘电阻异常。整体更换A相阀组后故障消失。

3故障原因

该中压电动机软起动器每相阀组由5组阀片串联组成。软起动主回路接线如图4所示。软起动器采用三相多组正反并联晶闸管作为调压器，接在电源和电动机定子之间。起动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑起动［1］。测试发现，A相晶闸管组中3小组电阻值为0．1Ω，其余正常晶闸管阻值为0．6MΩ～0．7MΩ。推测A相阀组在低压状态下虽然能正常工作，但在中压状态下功能失效，为全导通状态。图5为三相电压曲线。在任意特定时刻电流从电压为正的相流出，从电压为负的相流回。电动机起动初始阶段导通角较小，由于A相阀组失效，B相电流可从A相流回，造成A相和B相电流大、C相电流小，与前面的故障检测结果和推断一致。故障原因为该电动机的软起动装置A相晶闸管在中压状态下击穿。更换后，故障消失。

4结语

带有软起动器的电动机回路发生负序或三相不平衡保护故障不能正常起动时，要先排除软起动器故障。本案例故障排查中走了一些弯路，通过波形分析，找到了故障原因。

参考文献

［1］蒋亮，陈明．高压软起动工作原理和常见故障分析［J］．化工管理，2015(36):63－63．

作者:刘威 张康 单位:中国石油工程建设有限公司