【原】一起異步電動機軟啟動時的事故分析

工業(yè)企業(yè)電氣 2025-01-09 發(fā)布于江蘇

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最近收到一份異步電動機軟啟動時發(fā)生的事故分析報告，讓我?guī)椭治鍪鹿试颉?/span>

一,、事故過程

某企業(yè)10kV,、9000kW的電動機用軟啟動柜啟動時，發(fā)生軟啟動柜內(nèi)電容器鼓包,，上級高壓柜內(nèi)過電壓保護器爆炸,，高壓電纜燒糊的事故。

此次開機時，主電機已經(jīng)由輔機拖動到約1420轉(zhuǎn)（0.947同步速）,，接近額定轉(zhuǎn)速,，然后再投入軟啟動器，軟啟動器按自身邏輯投入降壓器和無功發(fā)生器,，最后全上10kV開關,。

二、軟啟動器生產(chǎn)廠家分析的原因

主電機已經(jīng)由輔機拖動到約1420轉(zhuǎn)時,，將起動信號傳輸?shù)杰浧饎釉O備,，軟起動根據(jù)自身邏輯關系，將降壓器和無功發(fā)生器投入系統(tǒng),，隨后將上級高壓柜合閘,，高壓電傳輸?shù)杰浧饎樱?jīng)過軟起動到主電機,。主電機在1420轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速下得電后需要從電網(wǎng)吸收的勵磁電流較小,，無功發(fā)生器又提供了較大的無功功率，導致電機端電壓被無功功率抬得過高,，超過電容器能承受的過電壓值，導致電容器出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象,。（同時,，10kV母線電壓也被抬高了）過電壓保護器起擊穿到過壓保護的作用，將過多的能量通過接地釋放掉,。

前期幾次起動時都是電機從0轉(zhuǎn)速開始起動,，而此次起動則是電機達到額定轉(zhuǎn)速了，此時可以直接投全壓,，此次起動工況較前幾次有變化,。且根據(jù)我公司前期同種工藝現(xiàn)場實際經(jīng)驗，都是將主電機拖動到80%轉(zhuǎn)速開始起動,，因此事故主要原因為電機轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速下用軟起動進行開機起動流程,，造成過電壓事故。業(yè)主后續(xù)使用過程中需嚴格按照軟起動廠家建議措施進行開機流程（參考下面兩種運行方式）,。

因主電機影響生產(chǎn),，現(xiàn)考慮緊急開機，現(xiàn)場初步整改方案如下：

1,、將有損壞電容器組主回路電纜拆除,，確保損壞組電容不會再投入使用；

2,、將變壓器抽頭由75%抽頭改到80%抽頭,；

3、開機前確保電機處于0轉(zhuǎn)速，無需用煙氣機將主電機拖到80%轉(zhuǎn)速,；

4,、檢查上級高壓柜電纜室已整改完畢。

按上述整改方案執(zhí)行后,，初步計算用軟起動時,，網(wǎng)側(cè)起動電流小于850A，起動時間約35s左右,。

根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)工藝需要,，現(xiàn)將軟起動邏輯關系進行修改，修改后軟起動具備兩種運行方式：

運行方式一：主電機從0轉(zhuǎn)速開始起動,，無需煙氣機拖動,。該運行方式下，輔機處于停機狀態(tài),，軟起動收到起動指令后,，根據(jù)邏輯關系依次合閘降壓器星點開關、一路無功,、二路無功,，延時0.5s后合閘上級高壓開關柜，電機得電開始起動,。電機電流下降到額定電流后,，依次切除二路無功、一路無功,、星點開關,，收到上述開關分閘反饋后，延時0.5s合閘旁路開關,，起動完成,。

運行方式二：主電機由煙氣機及輔機輔助拖動到接近額定轉(zhuǎn)速。該運行方式下,，輔機提前起動,，輔機運行柜處于合閘狀態(tài)，從輔機運行柜引一組常開觸點到軟起動柜,，當軟起動柜收到輔機運行柜閉合信號時,，軟起動內(nèi)部程序自動識別該信號，并將起動方式改為直起模式,。當中控系統(tǒng)監(jiān)測到主電機轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時,，給軟起動輸出起動指令，軟起動收到起動指令后直接合閘旁路開關,，收到旁路開關合閘反饋后延時1s合閘上級高壓開關柜,，高壓電將直接通過旁路開關傳輸?shù)街麟姍C,，主電機直接處于全壓運行狀態(tài)。由于主電機已經(jīng)接近額定轉(zhuǎn)速,，此時給主電機直接施加10kV高壓電不會造成過多干擾,，系統(tǒng)只需承受主電機定子繞組合閘涌流及勵磁造成短暫沖擊過程（需確定轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時方可給軟起動起動指令，否則主電機直起沖擊較大）,。

三,、我對事故原因的分析

我認為可能的事故原因是：非同期合閘。

電動機已經(jīng)被輔機拖動到同步速附近,，這時再啟動軟啟動柜,，軟起動根據(jù)自身邏輯關系，將降壓器和無功發(fā)生器投入運行,，這時異步電動機被無功發(fā)生器勵磁,，電動機轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>異步發(fā)電機，電機機端建立起電壓,，隨后再合高壓柜,，相當于將發(fā)電機非同期并網(wǎng)。這是由于發(fā)電機非同期并網(wǎng)造成事故,。

廠家給出的運行方式二是否可行,，取決于軟啟動器投入運行時是否將無功發(fā)生器投入運行，只要投入運行,，無功發(fā)生器就會給異步發(fā)電機勵磁,，電動機即進入異步發(fā)電狀態(tài)，再合高壓開關還會造成非同期,。廠家在啟動方式二的表述中有這樣一段文字“主電機由煙氣機及輔機輔助拖到到接近額定轉(zhuǎn)速。該運行方式下,，輔機提前起動,，輔機運行柜處于合閘狀態(tài)，從輔機運行柜引一組常開觸點到軟起動柜,，當軟起動柜收到輔機運行柜閉合信號時,，軟起動內(nèi)部程序自動識別該信號，并將起動方式改為直起模式,。”因此,，按廠家給的方式二啟動不會造成非同期合閘。