新驛煤礦主井絞車電機(jī)故障原因分析及處理對(duì)策

（臨沂礦業(yè)集團(tuán)有限公司 ，山東 臨沂 276017）

摘 要：新驛煤礦主井絞車電機(jī)在電氣試驗(yàn)時(shí)繞組絕緣為零，通過與廠家人員一起進(jìn)行故障原因分析，采取針對(duì)性處理辦法，從而拿出合理的處置方案，盡快恢復(fù)生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：主井絞車電機(jī);故障原因分析;處理對(duì)策

1 新驛煤礦主井系統(tǒng)簡(jiǎn)介

新驛煤礦主井提升系統(tǒng)采用立井箕斗提升，井口標(biāo)高+49.8m，井筒直徑5m，提升高度506.5m。主井井架為箱型支腿鋼架，上天輪標(biāo)高為+93.9m、下天輪標(biāo)高為+88.3m。主井安裝工程于2003年12月8日開工，2004年5月20日安裝完畢（其中包括主井井筒裝備）。絞車采用洛陽(yáng)礦山機(jī)器廠制造的JKMD2.8×4（Ⅲ）E-XY落地摩擦式直聯(lián)提升機(jī)，滾筒直徑2800mm，繩間距300mm，最大提升速度8.79m/s;配套電機(jī)采用上海電機(jī)廠制造的ZKTD215/45 1125KW直流電機(jī)，電壓750V，電流1715A， 轉(zhuǎn)矩178.36KN.m，勵(lì)磁方式他勵(lì)，勵(lì)磁電壓220V。最大安全轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分。電控系統(tǒng)采用兗礦東方電氣研究所研發(fā)的TS3A型全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)，采用兩臺(tái)西門子S7-400PLC控制，能夠?qū)崿F(xiàn)過卷保護(hù)、過速保護(hù)、過負(fù)荷和欠壓保護(hù)、限速保護(hù)、深度指示器失效保護(hù)、閘間隙保護(hù)、松繩保護(hù)、滿倉(cāng)保護(hù)、減速功能保護(hù)等九大保護(hù)功能。數(shù)據(jù)傳輸由PROFIBUS局域網(wǎng)絡(luò)完成，整流裝置采用西門子6RA70，實(shí)現(xiàn)12脈動(dòng)驅(qū)動(dòng)，利用電樞換向來改變電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。制動(dòng)系統(tǒng)采用中信重型機(jī)械公司生產(chǎn)的E148型提升機(jī)中高壓液壓站，實(shí)現(xiàn)二級(jí)制動(dòng)。電控主要包括6面KYN44-12高壓柜，4臺(tái)樹脂干式變壓器，1面PLC控制柜，1面輔助柜，1個(gè)操作控制臺(tái)，1面低壓配電柜，2面電樞整流柜，1面勵(lì)磁整流柜，2臺(tái)電抗器，1臺(tái)直流快速斷路器。

2 發(fā)現(xiàn)故障過程

2014年10月6日，該礦在做春防試驗(yàn)時(shí)，集團(tuán)公司實(shí)驗(yàn)室工作人員在搖測(cè)主井電機(jī)的換向繞組和補(bǔ)償繞組絕緣為零，勵(lì)磁繞組絕緣很好。隨后立即組織人員進(jìn)行分析。從電機(jī)電流沒有變化來看，該處絕緣應(yīng)是單點(diǎn)接地并且對(duì)地點(diǎn)漏電不是很大，沒有產(chǎn)生很大的對(duì)地電流，電機(jī)可以繼續(xù)使用，抓緊聯(lián)系廠家來礦處理，同時(shí)考慮王樓煤礦新?lián)Q下的電機(jī)是否能夠替換使用，將王樓煤礦的電機(jī)尺寸與技術(shù)參數(shù)同新驛礦的進(jìn)行比較，確定王樓煤礦的電機(jī)不能應(yīng)用于新驛煤礦。

3 方案制定

10月7日電機(jī)廠家派來維修部的兩名人員來到現(xiàn)場(chǎng)，廠家人員要求必須返廠維修，現(xiàn)場(chǎng)修不了，而一旦返廠需要很長(zhǎng)的時(shí)間，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，所以堅(jiān)持不能返廠。讓廠家準(zhǔn)備換向繞組的線包和補(bǔ)償繞組的銅排，并準(zhǔn)備移電機(jī)定子，決定8日8：00對(duì)電機(jī)進(jìn)行檢修，為此制定詳細(xì)的技術(shù)方案和人員分工。

4 檢修、處理故障

10月8日8：00停產(chǎn)檢修，按照既定方案，拆除電機(jī)的兩側(cè)的碳刷架及風(fēng)室罩，將電機(jī)的定子移出。 從外觀上觀察沒有發(fā)現(xiàn)電機(jī)換向繞組和補(bǔ)償繞組絕緣損壞的情況，查找不出故障點(diǎn)，廠家提供他們常使用的方法是將電機(jī)采用平均等分法判定，既先將電機(jī)的繞組從中間部位解開，繞組一分為二，用搖表?yè)u測(cè)判定出在哪個(gè)半圓，然后將確定的半圓在1/2處將電機(jī)的繞組銅排熔開，判定出故障點(diǎn)的1/4圓，在把1/4圓等分，繼續(xù)下去，直到判定出具體的繞組。按照這個(gè)方法，判定出故障點(diǎn)需熔開100多個(gè)焊接點(diǎn)，修好之后還需再全部重新焊接上，兩天時(shí)間都無法完成，還有就是我們的焊接條件與技術(shù)達(dá)不到工廠的標(biāo)準(zhǔn)，為設(shè)備以后可能埋下隱患，很顯然，緊急的生存任務(wù)不允許我們采取這種辦法，只能另尋他法。然后組織現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行討論，大家各抒己見提出幾個(gè)方法也試了幾次都確定不了故障點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)陷入僵局。后來考慮用電流發(fā)生器給電機(jī)加電流，用鉗形表卡每個(gè)繞組的電流大小，如果接地點(diǎn)在這個(gè)繞組上肯定會(huì)泄流，繞組的進(jìn)入電流和出去電流會(huì)不一樣。共分為以下幾個(gè)步驟：（1）電機(jī)定子的換向繞組和補(bǔ)償繞組分均為12組間隔對(duì)應(yīng)分布，共6對(duì);定子有上下兩部分組合，在換向器直排處通過銅壓板和螺絲連接固定，將定子線圈上半部分與下半部分連接的銅壓板和螺絲拆開;（2）用500V搖表對(duì)上下接頭處的銅排進(jìn)行遙測(cè)，初步找出接地繞組;（3）在遙測(cè)為零的連接銅排處接上直流電流發(fā)生器的+極，-極接到電機(jī)的外殼上，打開直流電流發(fā)生器，將電流調(diào)到10A左右，用鉗形電流表從+極處開始對(duì)接地繞組間的連接銅排進(jìn)行測(cè)量，如果電流與直流電流發(fā)生器電流相近，繼續(xù)測(cè)量下組間連接銅排，當(dāng)出現(xiàn)電流為0時(shí)，接地繞組就是上一個(gè)繞組;（4）查到接地繞組后，對(duì)該繞組進(jìn)行檢查，查找有可能的接地點(diǎn)。

故障處理分為以下幾個(gè)步驟：（1）對(duì)電機(jī)可能故障點(diǎn)進(jìn)行檢查，在檢查過程中不準(zhǔn)盲動(dòng)避免傷害電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子;（2）對(duì)主井電機(jī)定子的換向繞組和補(bǔ)償繞組進(jìn)行檢測(cè)和處理，電機(jī)定子的換向繞組和補(bǔ)償繞組分均為12組間隔對(duì)應(yīng)分布，共6對(duì);定子有上下兩部分組合，在換向器直排處通過銅壓板和螺絲連接固定，檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)：定子其中一組換向繞組的固定卡與繞組之間絕緣板老化，有放電痕跡，經(jīng)確認(rèn)換向繞組對(duì)固定卡放電，清除放電痕跡后，將繞組和固定卡之間絕緣板更換，并在絕緣板和繞組間加入絕緣紙，絕緣漆烘干，對(duì)定子進(jìn)行遙測(cè)，原來定子對(duì)地絕緣值為0MΩ變?yōu)?000MΩ;（3）并對(duì)主井電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子用氧氣進(jìn)行除塵;（4）檢測(cè)完畢后，再對(duì)定子進(jìn)行遙測(cè)，確認(rèn)無誤后進(jìn)行恢復(fù)，用時(shí)10小時(shí)。

5 再次出現(xiàn)故障及原因分析

2014年10月14日維修人員在日常檢查時(shí)，單獨(dú)搖測(cè)換向繞組和補(bǔ)償繞組絕緣又為零。10月15日8：00利用早班檢修時(shí)間，再次將電機(jī)定子移開，查找故障點(diǎn)，經(jīng)檢查還是上次的地方絕緣沒有處理好，重新處理絕緣后搖測(cè)絕緣3000多兆歐，至12：00電機(jī)恢復(fù)運(yùn)行，用時(shí)4個(gè)小時(shí)。

據(jù)分析，該故障常遇到，電機(jī)在運(yùn)行時(shí)繞組會(huì)有微小的振動(dòng)，換向繞組的壓接螺栓處最有可能磨損造成絕緣擊穿。

6 結(jié)論及建議

此次主井絞車電機(jī)從出現(xiàn)故障到處理結(jié)束共用時(shí)10小時(shí)，在這么短的時(shí)間內(nèi)處理完成這么大的隱患是不多見的，正確的故障判斷方法無疑顯得多么的重要，具有很強(qiáng)的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁黎民，仵自連.礦山固定設(shè)備選型使用手冊(cè)[K].煤炭工業(yè)出版社，2007.

[2]馬新民.礦山機(jī)械[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1999.

作者簡(jiǎn)介：吳家勝（1962-），男，本科，高級(jí)工程師，電氣自動(dòng)化專業(yè)。