淺析三相交流高壓電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障及相應(yīng)措施

趙永

摘 要：高壓電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，在發(fā)電企業(yè)中作為全廠的動(dòng)力設(shè)備其地位格外重要。近年來(lái)，隨著該廠機(jī)組增容改造及脫硫供熱系統(tǒng)的投運(yùn)，6 kV及10 kV等級(jí)的三相交流高壓電動(dòng)機(jī)近400臺(tái)，由于長(zhǎng)期運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)各種類型的故障，高壓電機(jī)故障迫使設(shè)備停運(yùn)是直接構(gòu)成二類障礙發(fā)生的主要因素，高壓電動(dòng)機(jī)的損壞不僅給該廠帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)損失，而且還影響了各主要輔機(jī)運(yùn)行的可靠性，對(duì)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了較大的威脅，嚴(yán)重的還會(huì)造成不安全事故。該文結(jié)合自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)分析了三相交流高壓電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障的原因，并相應(yīng)地提出了其處理方法和措施，對(duì)高壓異步電動(dòng)機(jī)的科學(xué)、合理地使用以及正確的檢修、監(jiān)測(cè)與維護(hù)至關(guān)重要，大大地降低了電機(jī)燒毀事故率。

關(guān)鍵詞：三相交流高壓電動(dòng)機(jī) 絕緣防范措施 軸承

中圖分類號(hào)：TM343 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）12（a）-0057-02

1 三相交流高壓電動(dòng)機(jī)電源缺相運(yùn)行

（1）據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)電動(dòng)機(jī)因缺相運(yùn)行而造成燒毀的事故比重非常之高，這類故障主要出現(xiàn)在電機(jī)在運(yùn)行中突然斷相，這時(shí)如果電動(dòng)機(jī)電源不及時(shí)切斷，原來(lái)三相繞組所承受的負(fù)荷就由兩相繞組來(lái)承擔(dān)，這樣就使電動(dòng)機(jī)其中兩相繞組流過(guò)的電流過(guò)大，時(shí)間稍長(zhǎng)便會(huì)因流經(jīng)繞組的電流過(guò)大，使繞組發(fā)熱而燒毀。

（2）防范措施：①電機(jī)電源接線時(shí)務(wù)必確保與電源接線處的連接緊固可靠，以免電機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)引起接線處斷開(kāi)而造成缺相。②充分利用機(jī)組大小修機(jī)會(huì)對(duì)電機(jī)引線鼻子處理，引線鼻子采用45%銀釬焊工藝進(jìn)行焊接。③有些電機(jī)中性點(diǎn)三相引線系直接短接，沒(méi)有專門(mén)固定支架，電機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行，使引線線鼻處接觸不良，在工作電流作用下，接觸面氧化并出現(xiàn)局部過(guò)熱情況，造成中性點(diǎn)線包絕緣損壞、帶電部分觸及到接線盒壁，使得電機(jī)接地過(guò)流動(dòng)作。在中性點(diǎn)接線盒內(nèi)加裝一絕緣子，并安裝銅排，將中性點(diǎn)引線固定在銅排上。

2 電機(jī)使用壽命長(zhǎng)，定子繞組絕緣老化

（1）由于電機(jī)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，線圈長(zhǎng)時(shí)間受到化學(xué)、熱變形、電動(dòng)力和機(jī)械力的作用，其絕緣性能逐漸降低，頻繁啟動(dòng)會(huì)加速高壓電動(dòng)機(jī)定子線圈絕緣老化。2010年7月3日，該廠300 MW機(jī)組某一吸風(fēng)機(jī)電機(jī)BC相引線在接線盒穿孔處焊接位置嗤斷。該電機(jī)為1985年產(chǎn)品，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行引線絕緣老化，且該引線接頭在穿孔處打折彎曲也致絕緣薄弱，電機(jī)在運(yùn)行中引線有輕微震動(dòng)磨損造成絕緣降低，最終導(dǎo)致BC相在運(yùn)行中絕緣擊穿形成相間短路。

（2）防范措施：①電動(dòng)機(jī)本身存在先天性缺陷。電動(dòng)機(jī)的制造質(zhì)量、工藝、絕緣強(qiáng)度等存在局部缺陷。對(duì)于新安裝的電機(jī)，投產(chǎn)前仔細(xì)檢查主絕緣及匝間絕緣中存在潛伏性的薄弱點(diǎn)。②盡量能避免頻繁啟動(dòng)。③在大、小修中加強(qiáng)對(duì)端部連線以及引出線絕緣狀況的檢查，對(duì)有龜裂現(xiàn)象的引出線要及時(shí)地進(jìn)行更換，對(duì)定子老化的部位浸環(huán)氧樹(shù)脂漆，對(duì)更換后的引出線或端部連線進(jìn)行加固。④在清掃擦拭定子線圈時(shí)，合理使用清洗劑，不能大面積的噴灑、沖刷，以防所含水分滲透到局部破損的絕緣中，降低絕緣強(qiáng)度，要用白布沾清洗劑進(jìn)行擦拭。⑤用10 kV絕緣熱縮管將整根引線進(jìn)行熱縮加強(qiáng)絕緣。

3 線圈匝間短路和端部引線短路

（1）電機(jī)燒毀的位置大多數(shù)發(fā)生在線圈的端部，部分是匝間短路引起的，部分是端部引線短路造成的。造成這種故障的主要原因是端部引線多數(shù)包纏不緊，且端部引線固定不牢，這樣電機(jī)在運(yùn)行中由于受到電磁力的作用，特別是在啟動(dòng)時(shí)，電磁力較大，再加上運(yùn)行中電機(jī)的振動(dòng)，使得端部引線和線圈端部匝間絕緣相互摩擦，時(shí)間一長(zhǎng)，將絕緣損壞造成匝間短路或單相接地故障，最終將電機(jī)燒毀。另外電機(jī)由于長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載或過(guò)熱運(yùn)行，繞組絕緣老化，絕緣最薄弱點(diǎn)碳化引起匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪返痊F(xiàn)象，使繞組燒毀。

（2）防范措施：①電機(jī)線圈端部是手工包扎的，若包扎質(zhì)量不好，就容易使線圈松動(dòng)。對(duì)于薄弱的線圈端部，重點(diǎn)處理，用滌波繩綁扎并涂環(huán)氧樹(shù)脂固定為一體，防止電動(dòng)力造成引線磨損放電。②盡量避免電動(dòng)機(jī)過(guò)載運(yùn)行。③保證被拖動(dòng)設(shè)備和電機(jī)的振動(dòng)值在規(guī)定范圍內(nèi)。

4 滑動(dòng)軸承電機(jī)漏油引起電機(jī)損壞

（1）高壓電動(dòng)機(jī)軸瓦普遍存在漏油現(xiàn)象，造成定子線圈油污腐蝕，電機(jī)線圈因油污腐蝕燒毀的事故也相當(dāng)普遍。

該廠1 000 MW機(jī)組一電機(jī)非負(fù)荷側(cè)定子線圈油污腐蝕，造成引線外皮長(zhǎng)時(shí)間在高溫油氣中運(yùn)行爆裂。這類故障發(fā)生的部位基本集中在電機(jī)定子槽口、繞組端部和繞組鼻端引線處。其特點(diǎn)是油污附著在線圈上，對(duì)線圈主絕緣起溶解浸蝕作用，使主絕緣與導(dǎo)線分層線圈整體絕緣強(qiáng)度降低，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后造成定子繞組相間短路、接地短路等故障。

（2）防范措施：①對(duì)電機(jī)端部至接線盒之間引線全部更換為耐油、耐高溫、耐老化的硅橡膠絕緣電纜。型號(hào)為JGG 1*70 10kV 180℃ F級(jí)絕緣。②在定子線圈負(fù)荷側(cè)和非負(fù)荷側(cè)兩端各安裝了通風(fēng)管，以平衡定子膛內(nèi)外氣壓防止了因定子膛內(nèi)部負(fù)壓油漏到定子繞組內(nèi)部。

5 由于軸承原因造成電機(jī)損壞

（1）如果軸承裝配不當(dāng)，如冷裝時(shí)敲擊軸承內(nèi)圈不均勻，導(dǎo)致軸承內(nèi)圈與軸承配合失去過(guò)盈量或過(guò)盈量變小，出現(xiàn)跑內(nèi)圈現(xiàn)象。裝電機(jī)端蓋時(shí)，敲擊不均勻會(huì)導(dǎo)致端蓋軸承室與軸承外圈配合過(guò)松，出現(xiàn)跑外圈現(xiàn)象。軸承裝配不均勻會(huì)引起軸承在運(yùn)行中溫度上升，導(dǎo)致電機(jī)繞組燒毀，特別是跑內(nèi)圈時(shí)會(huì)造成轉(zhuǎn)子軸嚴(yán)重?fù)p壞甚至軸彎，從而引起定子掃膛。如果軸承架內(nèi)的雜物未徹底清理干凈，運(yùn)行時(shí)軸承滾道受損引起溫度升高燒壞軸承。

（2）防范措施：①安裝軸承時(shí)，一般要對(duì)軸承進(jìn)行加熱，如軸承加熱器和油煮等方法，把軸承加熱到80 ℃～100 ℃，只有這樣，才能使軸承的裝配保證質(zhì)量。②禁止多種潤(rùn)滑油脂混用。③定期對(duì)軸承加潤(rùn)滑脂。為了便捷高效我廠最近幾年引進(jìn)了軸承自動(dòng)加油裝置，一套自動(dòng)加油裝置能維持6個(gè)月，這樣就減少了維護(hù)工作量。

電機(jī)軸承自動(dòng)加油裝置圖如圖1所示。

該廠通過(guò)兩年的不懈努力，電機(jī)事故率大大降低，為該廠挽回直接經(jīng)濟(jì)損失近百萬(wàn)元。當(dāng)然由于設(shè)備質(zhì)量、職工業(yè)務(wù)素質(zhì)等方面的原因，還沒(méi)有完全達(dá)到對(duì)設(shè)備的“可控、在控”狀態(tài)，因此，在今后的工作中還要在設(shè)備質(zhì)量、人員培訓(xùn)、檢修工藝上下功夫，從實(shí)際出發(fā)，認(rèn)認(rèn)真真地把設(shè)備維護(hù)和維修好，確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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