【原】PSC检查为诱因...消防泵启动10分钟烧马达--老轨讲解三相电机高低双速启动接线方法！

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内容摘要：根据实际案例分析大功率双速电动机Y-315三相异步电动机星三角（Y-△）降压启动接线方法及其管理要点。

1、引言：

船舶配备的双速异步电动机型号Y-315,主要运用于大型船舶的消防泵及舱底泵，可以进行高低速运行从而改变水量以达到工作需要。但是由于船舶工作环境和设备使用时间的增长，在运行过程中导致电机线圈烧毁。

2、故障案例：

某轮早上航行期间，甲板通知需要消防水进行扫舱，主管轮机员在集控室启动消防泵高速按钮，运转不到10分钟，突然440V绝缘报警，该消防泵空气开关自动跳闸，到现场查看闻到一股烧糊刺鼻的味道，手摸消防泵电机马达，烫手，并在接线盒处发现有黑烟冒出，打开盖板发现接线盒内部接线表面已经布满黑色残余物质，如下图：

安排电机员对电机马达进行测量，三相对地绝缘都为零，三相绕组相间绝缘都为零，该电机马达确认烧毁无法使用。

星三角启动原理：

首先让我们来了解一下三相异步电动机星三角（Y-△）降压启动接线方法。

三相异步电动机的接线方法就是指电动机在额定电压下，三相定子绕组6个首末端头的连接方法，常用的接线方法有星型（Y）和三角形（△）两种。

三相定子绕组每项都有两个引出线头，一个是首端，一个是末端，按照国家标准规定，第一项绕组的首端用U1表示，末端用U2表示；第二相绕组的首末端分别用V1和V2表示，第三相绕组的首末端分别用W1和W2表示。这6根引出的线头引入到接线盒的接线柱上，并在接线柱上标出对应的符号。

星型（Y）连接是将三相绕组的末端连在一起，也就是将U2、 V2、 W2接线柱用铜片连接在一起，而将三相绕组的首端U1、V1、W1分别接三相电源，接线图如下：

三角形（△）连接是将第一相绕组的首端U1和第三项绕组的末端W2连接在一起，再接入一项电源，将第二相绕组的首端V1和第一项绕组的末端U2连接在一起，再接入二项电源，将第三相绕组的首端W1和第二项绕组的末端V2连接在一起，再接入三项电源。接线图如下：

Y-Δ法降压启动是指电动机起动时，把定子绕组接成星型，以降低启动电压，限制启动电流（启动电流为直接采用三角形接法启动时启动电流的1/3，但启动转矩降低很多，只能用于轻载或者空载启动的电机上），等电动机启动后，再把定子绕组接成三角形，使电动机全压运行。由于船舶海水泵电动机都是大功率的，超过了4kw ,所以为了降低启动电流对电网的冲击，启动的时候一般都采用Y-Δ法降压启动，正常工作时为Δ接法。

实际接线：

由于船舶属于老龄船舶（14年），电机生产厂家不生产此产品，只能找到替代产品，然而替代产品的接线已经和原产品的不一样，如下图新电动机接线12根线 

原电动机接线图如下9根线：

我们只能按照船上的图纸线路设计，对照着原设计图纸重新将新电机的接线更改以便于适应船上的设计走线，由于该型号的电动机采用了高低速模式，电机绕组缠绕了两套，每套绕组包括U、V、W，三组。一套为高速专用采用三角形（Δ）接法，一套为低速采用星-三角（Y-Δ）接法，更改后的接线如下图：

重新接线后一定要确认输入的相序顺序，如果相序不对，电机电流会异常增大，马达的转向也会相反，如出现此种情况需要将三相任意调换两根即可。

该双速电机的低速启动由星-三角（Y-Δ）模式启动，高速启动模式也是先经过低速启动后由时间继电器控制转换到高速运行-三角形（Δ）连接。

3、故障分析

电动机的电流主要与其转速有关，只要负载转矩小于电动机的起动转矩，则负载转矩的大小不影响起动电流。负载的大小对起动过程是有影响的；其影响主要表现在：负载大，起动的加速过程长，电动机起动时总的发热量增加容易造成电动机因过热而烧毁，尤其是自扇式冷却的电动机，因起动时转速较低，自带风扇风力不足，更是容易损坏电机。三相异步电动机运行中发生断相，电机定子绕组产生的磁场为脉振磁场，根据“双旋转”原理，脉振磁场可分解成“大小相等、转向相反、转速相同”的两个旋转磁场。由于电机已在运行中，转子绕组相对于这两个旋转磁场的转差率完全不同。总体而言，与转子转向相同的磁场对转子产生的电磁转矩较大，而反向磁场产生的转矩则较小，于是电动机产生的电磁转矩虽然大大减小，但仍不为零。若电机所带负载较轻（或为空载），则电机仍将继续运行。若负载转矩较大，则电机的转速明显下降，损耗明显增加，电动机很容易过热。若电机原为重载运行，其产生的Tmax（过载能力）可能将小于负载（重载）转矩，电机减速可至堵转（停止不动），定子绕组流过的堵转电流（就是起动电流）将使电机过热，从而导致电机烧毁，后分析前几日PSCO检查做过首尖舱的排水试验，由于船舶较长，整个消防管路300多米，利用喷射泵的喷射功能将首尖舱的水排出，必须要加大消防泵的压力到10BAR，而平常的工作压力也就7BAR，从而导致了电机的的负载增大，电流增加，但还没有达到烧毁的地步，但那时已经对电机的内部线圈造成了损伤。

4、管理建议

由于船用环境比陆用环境更加恶劣，电机设备应适应潮湿、盐雾、油雾和霉菌的环境条件，

1.定期检查电动机的加热功能是否正常工作，

2.在运转初期应手动盘车，让电机自由转动，避免卡阻导致电机故障，

3.应定期对电机进行绝缘测量并做好记录，

4.定期检查电机的接地线是否完好，避免漏电造成人员电击。

5、结束语

综上所述，随着社会的发展科技的进步，船用设备也在不断的升级改进，对轮机员专业知识和维护保养要求也更加的细致和深入。电动机运行中发生故故障如不及时发现和处理，会对电动机及电缆线造成难以修复的严重后果。所以要求轮机部人员在值班中要仔细检查，随时注意运转电动机的电流变化，做到有问题能及时发现，能及时分析，能及时解决，防事态扩大化，确保营运安全

作者：侯喜强 甲类一等轮机长 日照凯瑞船务有限公司   Email:[e-mail]