4#爐引風機電機接線盒短路故障處理

李思國

摘 要：分析了某公司2014-05技改后發生的引風機電機接線盒內部短路故障，并提出了解決措施。

關鍵詞：引風機電機；接線盒；電纜；短路故障

中圖分類號：TM921 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.136

1 事件過程

2014-05-16T13：50左右，某公司4#爐B引風機電機主接線盒內發生短路跳閘。電氣人員在停電后檢查發現，接線盒內存在明顯的短路故障，接線盒窺視窗玻璃被震碎、破裂，散落在電機周圍地面上，窺視窗的密封膠條落在接線盒下側電機的平臺上，接線盒內有塑料燃燒時濃郁的刺鼻氣味，內壁被煙氣熏黑，電機接線端子處有嚴重的燒熔現象，靠近接線端子的接線盒內壁有放射狀飛濺熔銅渣點。此外，在給電機供電的3根10 kV電纜中，中間的1根A相有豌豆大小的熔洞。

繼保人員對4#機B引風機開關保護裝置進行了檢查，B引風機WDZ-431EX電動機差動保護裝置存在比率差動保護動作，動作值為：DIa=24.85 A、DIb=20.50 A、DIc=20.96 A、Hia=125.46 A。

此外，該裝置還存在差動速斷保護動作，動作值為：DIa=10.87 A、DIb=9.95 A、DIc=2.67 A、Hia=5.60 A。

WDZ-430EX電動機綜合保護測控裝置存在電流速斷保護動作，動作值為：Ia=20.54 A、Ib=20.36 A、Ic=15.48 A，Qr=0.06 A。

繼保人員對故障錄波器進行了檢查，并調取了故障時高廠變低壓側的電壓波形。

2 故障分析

2.1 故障現象

從電機主出線盒三相接線柱發生的故障情況看，主接線盒內部發生了嚴重的三相短路故障，導致接線柱裸露部分燒熔，瞬時釋放能量將熔化的銅導體飛濺至內壁，并將視窗玻璃震裂跌落到地面。

給電機供電故障電纜的A相在距離分叉根位置不遠處有豌豆大小的熔洞，往里可看到導體。這是因故障時高溫引起導體燒熔造成的，而根本原因可能是電纜發生了單相接地故障。

從已有的現象看，接線盒內部發生了上述2種故障，即電纜單相接地故障和電機接線柱處三相短路故障。

從引風機電機開關保護裝置的情況看，電機接線盒內部的2種故障都可能引起保護動作。

從故障錄波器調出的曲線看，高廠變低壓側B段母線A相的電壓最先降低，B，C相母線電壓隨之升高，最終導致三相母線的電壓全部為0.曲線變化證明，在引風機電機中，先發生了A相接地故障，再發展為三相短路故障，進而引發繼電保護裝置動作。

2.2 故障原因

引起電纜故障的主要原因是電纜終端頭處絕緣被損壞。經了解，給電機供電的3根電纜中，故障的2根為基建時施工人員制作的，第3根是環保改造引風機增容時，新增的同型號電纜。電纜終端頭處絕緣被損壞可能是因為在制作電纜終端頭的過程中，施工人員可能用電工刀或切割工具損傷了絕緣層、半導體層沒有被剝離干凈或安裝的應力管沒有有效分散切向電場。此外，還可能因為在施工人員推拉拽扯舊電纜的過程中，電纜終端頭受到損傷，在投運期間，受傷部位長期處于不利電場力的作用下，絕緣被破壞到一定程度時，產生了電纜芯線對半導體層放電，即發生單相短路故障。

電纜單相（A相）對地放電時會產生過電壓，在過電壓的作用下，加之接線盒內部三相接線柱上的電纜與電機引出線連接后，沒有絕緣包扎裸露的導體，進而引發了完全的三相短路故障。

3 故障的處理和預防措施

3.1 故障的處理措施

針對上述故障情況，電氣專業人員對接線盒內部的各連接線進行了拆解檢查，對電纜、電機相間對地絕緣進行了測試，并在絕緣良好的情況下，打磨處理了傷損的電纜銅線鼻子、電機引出線的銅線鼻子和接線柱的連接緊固螺絲，對損壞嚴重的螺絲進行了更換，對連接片（銅排）進行了打磨處理，去掉了損傷絕緣，并重新熱縮了10 kV絕緣管。此外，還對接線盒內部進行了徹底清理，并重新涂刷了絕緣漆。

對電纜故障部位采用了專用的開挖工具，清理了熔孔內的雜物，包括損傷絕緣，并用酒精對孔內及孔兩側的電纜絕緣管進行了徹底清理。在確保干凈的前提下，用環氧膠配F級絕緣帶填滿了熔孔，待填充物硬化、干燥后，對小孔兩端原熱縮絕緣管兩側用酒精進行了清理，并在故障相電纜上重新熱縮了約700 mm的10 kV絕緣管，從而使故障電纜相恢復了正常。繼保人員還對引風機開關保護裝置進行了全面檢查，對裝置分別進行了校驗，驗證了上述裝置反應動作靈敏、可靠。此外，還對電纜和電機進行了全面檢查和電氣試驗，電氣試驗合格后，電機重新投入運行。

3.2 故障的預防措施

應提高電纜終端頭的制作質量，這是避免類似故障的關鍵。這要求檢修維護人員一定要掌握電纜的結構特點和電纜終端頭的制作工藝，特別是要熟悉電纜的外護套、鋼凱、內護套、銅屏蔽、外半導體層、絕緣層、內半導體層和芯線在電纜構造中的作用，以及制作終端頭時有關構件的切割和預留長度。需要重點注意的是，制作銅屏蔽端口時，一定要嚴格按照施工工藝制作，嚴禁損傷絕緣，從而保證終端頭能有效分散切向電場。

在開展類似的檢修或技術改造時，施工人員嚴禁以野蠻的作業方式推拉拽扯，避免電纜，特別是終端頭部位受到傷害，進而給電纜的安全運行埋下隱患。同時，選用新電纜時，一定要選用正規廠家生產的質量可靠的品牌電纜。此外，制造廠商也要提高自身的制造質量，把好出廠關，杜絕不合格的產品出廠。

在本次故障中，單相接地引發的三相完全短路問題突顯了出來。這是因為原先接線盒內部接線柱上的電纜與電機引出線金屬導體連接的部位沒有進行絕緣包扎。因此，應強化接線盒內部的絕緣，包括加強電纜的絕緣外。此外，在接線端子上的電纜與電機引出線的金屬導體的連接部位也要包裹不少于電纜或電機主絕緣的絕緣材料。

4 改進措施

結合檢修經驗和上述故障分析得出，防止高壓電機接線盒內部短路的有效措施有以下3種：①提高電纜和引出線的制造質量，以保證絕緣性能穩定；②提高作業人員的業務水平，保證電纜終端頭的質量，在電纜檢修敷設等作業時文明施工，禁止破壞電纜絕緣；③強化、提高接線盒內部導體的絕緣水平。

〔編輯：張思楠〕