水電廠電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障分析與維護(hù)研究

周柯巖

（國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司白山發(fā)電廠，吉林 樺甸 132400）

電動(dòng)機(jī)在水電廠常見(jiàn)的電氣設(shè)備，特別是在油、水、氣三大輔助系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。及時(shí)處理電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的故障，對(duì)水電廠的安全運(yùn)行意義重大。

1 電動(dòng)機(jī)的故障診斷方法

在電氣設(shè)備檢測(cè)中，直觀故障檢查不僅通用，而且也十分有效。通常是根據(jù)運(yùn)行中電氣設(shè)備產(chǎn)生的噪聲與振動(dòng)、溫度與氣味等變化來(lái)判斷噪聲和振動(dòng)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的噪聲，可憑聽(tīng)覺(jué)判斷。但要得知電動(dòng)機(jī)振動(dòng)幅度的數(shù)值大小，則應(yīng)用儀器來(lái)制定電動(dòng)機(jī)和一般旋轉(zhuǎn)機(jī)械一樣，多用振動(dòng)測(cè)量法來(lái)診斷轉(zhuǎn)子的不平衡及軸承部位的異常情況。定子是電動(dòng)機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，監(jiān)測(cè)它的運(yùn)行狀態(tài)主要以絕緣電阻為內(nèi)容。電動(dòng)機(jī)經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，不論是電動(dòng)機(jī)絕緣的老化或絕緣機(jī)械方面的磨損，都使電樞線圈與電樞鐵心之間的間隙加大。電動(dòng)機(jī)絕緣好壞的診斷，主要在兩方面，一是絕緣電阻測(cè)定，二是絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。測(cè)量繞阻的直流電阻，也是檢查繞組性能的一種方法。對(duì)于正常電動(dòng)機(jī)，定子繞阻三相必須保持平衡。

電動(dòng)機(jī)發(fā)熱多數(shù)是線圈熱循環(huán)和不正常的溫升引起。一般說(shuō)來(lái)，電動(dòng)機(jī)都有溫升限定值，超過(guò)此值不會(huì)立即燒壞電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)溫度檢測(cè)主要是用溫度計(jì)測(cè)轉(zhuǎn)子、軸承或機(jī)殼的表面溫度或平均溫度。由于電阻法要求停機(jī)測(cè)試，一般情況下不大采用。因?yàn)槔@組溫度與機(jī)殼表面溫度有關(guān)，只要用接觸溫度計(jì)測(cè)量外殼溫度就可掌握繞組溫度，因而現(xiàn)場(chǎng)多用此法。電動(dòng)機(jī)溫升過(guò)高時(shí)絕緣材料與各種絕緣油漆會(huì)發(fā)出特殊氣味。也可作為判斷的依據(jù)。

2 電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障的類型

2.1 電氣故障

2.1.1 三相電流不平衡。電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)三相電流不平衡故障，大多是因?yàn)殡娫吹碾妷翰黄胶鈱?dǎo)致的，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的原因一般為電動(dòng)機(jī)繞組匝間短路引起的，另外也可能由于電動(dòng)機(jī)在修理時(shí)因?yàn)榫€圈的接線或者匝數(shù)錯(cuò)誤引起的三相電流不平衡故障。

2.1.2 缺相運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)外部電源為三相電源，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)一相短路就稱之為缺相運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)缺少一相電源，停止?fàn)顟B(tài)，由于電動(dòng)機(jī)的合成轉(zhuǎn)矩為零，電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在堵轉(zhuǎn)時(shí)電流通常比正常運(yùn)行時(shí)的電流大很多，在通電時(shí)間較長(zhǎng)或者頻繁啟動(dòng)的情況下，電動(dòng)機(jī)容易出現(xiàn)燒損現(xiàn)象。同時(shí)電動(dòng)機(jī)的氣隙中會(huì)產(chǎn)生橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這種磁場(chǎng)具有較高的三相諧波，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常響聲，運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒損。

2.1.3 繞組出現(xiàn)短路或者接地現(xiàn)象。電動(dòng)機(jī)短路一般分為相間短路、匝間短路兩類，相間短路會(huì)造成電動(dòng)機(jī)熔斷器動(dòng)作熔斷，電源斷路器故障跳閘，如果故障升級(jí)會(huì)導(dǎo)致上一級(jí)電源斷路器跳閘。匝間短路是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)繞組的漆包線因?yàn)榻^緣層性能老化導(dǎo)致?lián)p壞等原因，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致繞組形成低電阻抗的電流回路，引起繞組匝間電流增大，導(dǎo)致繞組過(guò)熱，一般來(lái)說(shuō)，匝間短路是引起電動(dòng)機(jī)溫度升高的重要原因。電動(dòng)機(jī)短路故障是電動(dòng)機(jī)比較嚴(yán)重的故障，應(yīng)該注意加以避免，應(yīng)用萬(wàn)用表測(cè)量電動(dòng)機(jī)的電流，來(lái)測(cè)量電動(dòng)機(jī)的直流電阻等方法判斷電動(dòng)機(jī)的絕緣是否良好，特別注意電動(dòng)機(jī)是否進(jìn)水，在啟動(dòng)前要測(cè)量下電動(dòng)機(jī)的絕緣是否合格，只有對(duì)電動(dòng)機(jī)各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)都合格才可以投入運(yùn)行。

2.2 機(jī)械故障

2.2.1 振動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)一般分為電動(dòng)機(jī)本身故障引起的振動(dòng)、電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置運(yùn)行不良引起的振動(dòng)、由于機(jī)械負(fù)載引起的振動(dòng)。根據(jù)振動(dòng)的類型不同，分別處理。電動(dòng)機(jī)本身故障引起的振動(dòng)一般原因?yàn)檗D(zhuǎn)子的動(dòng)平衡調(diào)整不合適，軸承安裝存在問(wèn)題，電動(dòng)機(jī)同軸度不夠，以及安裝地基存在不平等問(wèn)題，這些原因都會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的產(chǎn)生。

2.2.2 掃膛。掃膛現(xiàn)象是電動(dòng)機(jī)比較嚴(yán)重的故障，原因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)軸彎曲、軸承損壞以及電動(dòng)機(jī)裝配存在嚴(yán)重問(wèn)題導(dǎo)致定轉(zhuǎn)子在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生摩擦現(xiàn)象。針對(duì)上述原因，要求在電動(dòng)機(jī)裝配時(shí)一定要保證電動(dòng)機(jī)軸線平直、軸承安裝到位好用、定轉(zhuǎn)子氣隙調(diào)整合適，不應(yīng)出現(xiàn)摩擦現(xiàn)象。

2.2.3 軸承損壞。電動(dòng)機(jī)最常見(jiàn)的故障就是軸承損壞，引起軸承損壞的主要原因是軸承裝配工藝存在問(wèn)題，軸承腔內(nèi)未清洗干凈或者所加油脂不干凈，電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子同軸度不高，產(chǎn)生“別勁”現(xiàn)象等。要求在電動(dòng)機(jī)安裝時(shí)一定要注意軸承的安裝工藝，確保軸承腔內(nèi)清洗干凈，油脂加裝合格，電動(dòng)機(jī)的定轉(zhuǎn)子同軸度調(diào)整到位，確保電動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。

3 電動(dòng)機(jī)的維護(hù)

3.1 日常維護(hù)。日常維護(hù)的周期為1～7天，維護(hù)的項(xiàng)目主要有：（1）檢查運(yùn)行狀態(tài)：包括電動(dòng)機(jī)的電壓、電流、頻率都應(yīng)在正常范圍內(nèi)，電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)幅值小于規(guī)定數(shù)值，溫度符合規(guī)定，電動(dòng)機(jī)無(wú)異味，通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行正常。（2）電動(dòng)機(jī)外觀：電動(dòng)機(jī)無(wú)損傷，機(jī)座牢固。（3）電動(dòng)機(jī)軸承：電動(dòng)機(jī)軸承噪聲、溫升和振動(dòng)值在規(guī)定范圍內(nèi)，油箱油量和軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)正常，沒(méi)有漏油現(xiàn)象。（4）電動(dòng)機(jī)冷卻器：電動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)正常，冷卻水溫度正常，沒(méi)有漏水現(xiàn)象發(fā)生。（5）電動(dòng)機(jī)集電環(huán)裝置：電動(dòng)機(jī)集電環(huán)運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)火花現(xiàn)象，沒(méi)有異常聲音。

3.2 定期維護(hù)。定期維護(hù)項(xiàng)目主要有：（1）軸承：滾動(dòng)軸承應(yīng)按規(guī)定間隔期進(jìn)行拆檢，內(nèi)外圈滾動(dòng)面、滾動(dòng)體等應(yīng)無(wú)異常，潤(rùn)滑脂無(wú)污染，排出的潤(rùn)滑脂應(yīng)無(wú)金屬粉末和異物，補(bǔ)給潤(rùn)滑脂?；瑒?dòng)軸承應(yīng)檢查油量、油位。（2）保護(hù)裝置：軸承溫度計(jì)，警報(bào)裝置，斷流，壓力，差壓，油量等繼電器，連鎖裝置，探測(cè)線圈溫度計(jì)，過(guò)電流繼電器等電器保護(hù)裝置都應(yīng)正常動(dòng)作。（3）聯(lián)軸器：固緊螺釘不得松動(dòng)，止動(dòng)銷釘要特別注意。（4）底座：混凝土不得有裂紋和失常，還要不定期檢查底座對(duì)機(jī)體振動(dòng)的影響。（5）定子：鐵心、線圈上不得有塵埃、油、水分、異物等，鐵心不得過(guò)熱、變色、有接觸痕跡或松動(dòng)。引出線絕緣接續(xù)部分應(yīng)無(wú)異常。線圈端部絕緣應(yīng)無(wú)變形、損傷、污損、變色、流漆、漏電痕跡等。（6）轉(zhuǎn)子：繞線型轉(zhuǎn)子的鐵心、線圈檢查要求與定子相同。綁線應(yīng)無(wú)松動(dòng)、鼓包、龜裂、損傷、折斷、沾上焊錫等。（7）集電環(huán)：表面形成的黑色和黃茶色薄膜應(yīng)有光澤。表面和倒角無(wú)損傷。（8）電刷：磨耗應(yīng)無(wú)異常，電刷滑動(dòng)自如。各電刷壓力應(yīng)均勻，并符合廠家的指定值。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于從事水電廠電動(dòng)機(jī)檢修人員，要切實(shí)落實(shí)好設(shè)備的檢查與維修工作，出現(xiàn)問(wèn)題認(rèn)真查找故障原因并及時(shí)處理，確保水電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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