Y2-4502-4 6KV 710kW高圧モーター巻線焼損修理プロジェクト（化学プラント循環水ポンプステーション用

プロジェクト名： 某化学工場循環水ポンプ場 Y2-4502-4 6KV 710kW高圧モーター巻線焼損修理工事

一、プロジェクトの背景

某化学工場の主循環ポンプ駆動モーター（型式：Y2-4502-4、710kW、6kV）は運転中、電力系統の瞬時的な衝撃により固定子巻線の巻間絶縁が破壊され、相間短絡が発生。最終的にモーターが空転停止し、生産ラインが中断の危機に直面した。当社技術者が現地調査を行った結果、固定子巻線が深刻な焼損を受けていることが確認され、モーター全体の固定子巻線交換を伴う大修理が必要と判断された。

二、問題診断と解決策の策定

1. 予備検査： 現場測定による巻線対地絶縁抵抗はゼロ、直流抵抗は著しく不均衡。分解後の目視検査により、複数のコイル絶縁部の炭化、スロット内の導体棒の溶融腐食、鉄心の局部過熱による焼け跡を確認。
2. 根本原因分析： 運転記録を分析した結果、今回の故障の直接原因は電力系統の過電圧と判断されるが、巻線絶縁の経年劣化（当該モーターは連続運転が8年を超えている）が耐衝撃能力を低下させた内在的要因である。
3. 修理計画： 「旧巻線の撤去→鉄心の修復→新巻線の製造と巻線→真空含浸→組立試験」の全工程プロセスを策定する。核心的な決定事項は元の設計と同等レベルでありながら性能がより優れたF級マイカテープ絶縁システムを採用する、そして厳格に遵守するシグマモーターズの製造工程基準。

三、施工の核心ステップ

ステップ1：旧巻線の撤去と鉄心の処理

• 熱分解法を用いて古いコイルを安全に取り外し、固定子鉄心の損傷を回避する。
• 鉄心を丁寧に清掃し、専用工具を用いてアーク焼損による珪素鋼板間の短絡箇所を修復し、絶縁塗料を再塗装して鉄心の損失が基準に適合することを確保する。

ステップ2：新しいコイルの製作と巻線

• コイル巻線： 原データに基づき、F級ノミ紙複合マイカテープを採用し、恒温恒湿のクリーンルーム内で熟練技術者が新規コイルを巻線し、幾何学的寸法と巻数が正確であることを保証する。
• 縫合と包帯： 新しいコイルを固定子スロットに正確に嵌め込む。スロット内には高強度のDMD絶縁材を敷き詰めてスロット絶縁とし、スロットウェッジには3240エポキシフェノール積層ガラス布板を採用する。端部巻線は規格に基づき結束し、その堅牢性と対称性を確保することで、運転時の振動を効果的に防止する。

ステップ3：溶接と真空圧力浸漬（VPI）

• 中周波銀銅ろう付けプロセスを採用し、巻線接続線の溶接を完了させ、接合部の抵抗が小さく、機械的強度が高いことを保証する。
• 完成した巻線固定の固定子をVPI装置に送り込み、真空加圧含浸絶縁塗料この工程は重要であり、巻線内のすべての隙間を絶縁ワニスで充填することで、一体性が極めて高く、防湿性・熱伝導性を備え、かつ非常に高い電気的強度を有する絶縁システムを形成する。

ステップ4：最終組立と試験

• 処理済みの固定子と洗浄・点検済みの回転子、新品ベアリングに交換したベアリングアセンブリを組み立てる。
• 国家基準及び西マモーターの出荷試験規範に厳格に準拠して実施する全試験：
  • 直流抵抗試験： 各相巻線の抵抗差値<1%、合格。
  • 絶縁抵抗試験： 吸収比＞1.3、分極指数＞2.0、合格。
  • 商用周波数耐圧試験： 10kV（2Un+3kV）は1分間継続し、絶縁破壊やフラッシュオーバーがなく、合格。
  • 巻線間絶縁試験： 衝撃電圧比較法試験、波形重合度が良好、合格。
  • 無負荷試験と短絡試験： 無負荷電流バランスが取れており、損失は良好な範囲内にある。

四、成果と効果

• 品質成果： 修理後のモーターの各種性能パラメータは、すべて新品出荷基準に達し、あるいはそれを上回っています。一度の通電で正常に起動し、安定した運転を実現。振動、騒音、温度上昇はいずれも優れた性能を示しています。
• 経済効果： 新規モーターの購入と比較して、今回の大規模改修により顧客は60%以上のコストを節約しました。さらに重要なのは、わずか7日間で全ての修理作業を完了した顧客は生産ラインの長期間停止による巨額の経済的損失を回避でき、高い評価を得た。
• 持続的価値： 今回のオーバーホールにより、設備性能が回復しただけでなく、より優れた絶縁材料と製造プロセスを採用することで、モーターの信頼性と予想寿命が向上しました。

五、事例のまとめ

本事例は大型高圧電動機の核心的な修理能力を成功裏に実証した。突発的な故障や絶縁劣化により損傷した高圧電動機に対して、厳格な標準工程に従って実施される巻線交換オーバーホールは、実現可能であるだけでなく、経済的かつ効率的で信頼性の高い設備再生ソリューションである。西安泰富西玛は、専門的な技術チーム、成熟した製造プロセス、そして完備された品質保証システムを基盤に、診断から修復に至るまでの包括的な動力システム保証サービスをユーザーに提供します。