水力發(fā)電廠電動(dòng)機(jī)運(yùn)行維護(hù)及故障處理

摘 要：電動(dòng)機(jī)是現(xiàn)代水電廠中的核心設(shè)備，由于社會(huì)的整體用電需求量增加，因此各個(gè)發(fā)電單位都逐漸著重展開基礎(chǔ)建設(shè)工作，更新使用的各種發(fā)電設(shè)備，形成更加高效科學(xué)的發(fā)電系統(tǒng)，參考當(dāng)前水電廠使用電動(dòng)機(jī)的情況可以確定，一旦電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生了故障，水利發(fā)電系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。現(xiàn)參考水力發(fā)電廠的運(yùn)行情況，探討維護(hù)電動(dòng)機(jī)與處理該設(shè)備的相關(guān)工作，水輪發(fā)電機(jī)組是水力發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)轉(zhuǎn)與運(yùn)行質(zhì)量直接影響到整個(gè)水力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量、工作狀態(tài)。本文主要對(duì)水電站水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組的運(yùn)行與正常維護(hù)進(jìn)行了分析，并針對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組故障和電動(dòng)機(jī)故障，提出了科學(xué)有效的處理措施和方法。

關(guān)鍵詞：水力發(fā)電廠；電動(dòng)機(jī)；運(yùn)行維護(hù)；故障處理

水力發(fā)電是當(dāng)前工業(yè)電力系統(tǒng)中的不可缺失的重要構(gòu)成部分，該發(fā)電系統(tǒng)不僅具有高效順暢的優(yōu)勢(shì)，與其他火力等發(fā)電系統(tǒng)相比，還存有環(huán)保潔凈化的特點(diǎn)。在進(jìn)一步擴(kuò)大水電廠的發(fā)展規(guī)模與改進(jìn)該發(fā)電單位的內(nèi)部管理工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)重視電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用情況，調(diào)整維護(hù)該核心設(shè)備的方法，科學(xué)處理電動(dòng)機(jī)的現(xiàn)有故障問題?，F(xiàn)結(jié)合水力發(fā)電廠的生產(chǎn)條件，探討管控電動(dòng)機(jī)設(shè)備的相關(guān)工作，發(fā)電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子和勵(lì)磁裝置等部分構(gòu)成。定子由定子機(jī)座、隔振結(jié)構(gòu)和定子鐵芯組成。轉(zhuǎn)子由主軸、輪彀、輪臂、磁軛、端壓板、風(fēng)扇、磁極、制動(dòng)閘板等組成。發(fā)電機(jī)檢修與維護(hù)的要求也在日益的提高，加大力度進(jìn)行狀態(tài)維修的推廣，嚴(yán)肅對(duì)待發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作，盡量將發(fā)電機(jī)故障以及事故消滅在萌芽狀態(tài)。進(jìn)而保證發(fā)電機(jī)組的正常穩(wěn)定運(yùn)行具有著非常重要的意義。

1 維護(hù)電動(dòng)機(jī)

1.1 日常性的維護(hù)工作分析

在維護(hù)電動(dòng)機(jī)這一既復(fù)雜又重要的設(shè)備時(shí)，可將維護(hù)工作劃分為日常維護(hù)與定期維護(hù)兩部分。首先應(yīng)當(dāng)確定日常性維護(hù)工作的周期與基本維護(hù)項(xiàng)目。維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)通過日常檢查來(lái)確定電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，確定其運(yùn)行狀態(tài)是否正常，重點(diǎn)檢查設(shè)備的頻率、電流以及電壓，確定其振動(dòng)幅度在規(guī)定范圍之內(nèi)，溫度沒有出現(xiàn)異常升高的情況，處于運(yùn)行狀態(tài)的電動(dòng)機(jī)沒有產(chǎn)生異味，通風(fēng)系統(tǒng)也可正常運(yùn)行。

檢查電動(dòng)機(jī)外觀，確定其外殼部位是否存在損傷的情況，與電動(dòng)機(jī)本體相連接的底座是否能夠保持牢固。分析電動(dòng)機(jī)的軸承部件的使用情況，該部件的振動(dòng)值、溫度變化與噪聲均不可超標(biāo)。軸承必須處于正常的潤(rùn)滑狀態(tài)，并未產(chǎn)生漏油的情況。檢查相關(guān)的冷卻器設(shè)備，冷卻水的溫度符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，該裝置未出現(xiàn)漏水的問題。檢查集電環(huán)設(shè)備時(shí)，確定運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)備是否存在異常的聲音與火花的情況。

1.2 定期性的維護(hù)工作分析

在日常性維護(hù)工作的基礎(chǔ)上，工作人員還應(yīng)當(dāng)展開定期維護(hù)工作。通過定期檢查來(lái)發(fā)現(xiàn)潛藏于電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的故障問題。檢查電動(dòng)機(jī)的軸承時(shí)，可使用拆檢的方法，詳細(xì)確認(rèn)滾動(dòng)體、滾動(dòng)面的情況，給軸承應(yīng)用的潤(rùn)滑脂不可出現(xiàn)污染的情況，使用過后的潤(rùn)滑脂也不可產(chǎn)生異物與金屬粉末，及時(shí)給軸承補(bǔ)充潤(rùn)滑脂，檢查滑動(dòng)軸承時(shí)，還需確定油位與油量的情況。

水電廠一般會(huì)給電動(dòng)機(jī)設(shè)備使用保護(hù)裝置，如警報(bào)裝置、軸承溫度計(jì)以及各類繼電器等，確定保護(hù)裝置都正常運(yùn)行，可以有效測(cè)定電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。檢測(cè)聯(lián)軸器時(shí)需特別關(guān)注止動(dòng)銷釘與螺釘，螺釘不能出現(xiàn)松動(dòng)的情況。電動(dòng)機(jī)的底座一般由混凝土材料制成，不可出現(xiàn)裂縫，機(jī)體振動(dòng)會(huì)影響底座的完整性，因此應(yīng)當(dāng)及時(shí)檢查并更換底座。

在定期維護(hù)活動(dòng)中，一些相對(duì)特殊的檢查項(xiàng)目也不可被遺漏，如轉(zhuǎn)子、定子、電刷與集電環(huán)等裝置。定子構(gòu)件部位不可出現(xiàn)異物、水分與油等異物，鐵心處的溫度不宜過高，線圈端部的絕緣處不可出現(xiàn)漏電、流漆、無(wú)損以及損傷的情況。檢查轉(zhuǎn)子部件時(shí)，可參照轉(zhuǎn)子的檢查要求。使用的綁線也需保持干凈與潔凈，集電環(huán)上方的薄膜必須保持光澤，倒角與表面部位不可形成損傷。電刷應(yīng)當(dāng)保持自如的刷動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)壓力也必須保持均勻。

2 處理電動(dòng)機(jī)的常見故障問題

2.1 診斷電動(dòng)機(jī)故障的建議

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，可憑聽覺判斷。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。

2.2 電氣故障分析

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。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。

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。

2.3 機(jī)械故障分析

電動(dòng)機(jī)在水電廠中往往需要保持高強(qiáng)度的使用狀態(tài)，因此除了電氣方面的故障之外，還有可能生成機(jī)械化的故障，振動(dòng)故障是相對(duì)常見的機(jī)械故障，當(dāng)電動(dòng)機(jī)本身存在一些使用問題時(shí)，其就會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)故障，具體形成原因包括機(jī)械負(fù)載異常、傳動(dòng)裝置運(yùn)行異常等。處理振動(dòng)故障時(shí)，需先找出故障源。

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，軸承安裝存在問題，電動(dòng)機(jī)同軸度不夠，以及安裝地基存在不平等問題，這些原因都會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的產(chǎn)生。

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。電動(dòng)機(jī)最常見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 結(jié)束語(yǔ)

水力發(fā)電廠中的檢修人員對(duì)保障電動(dòng)機(jī)被正常使用這項(xiàng)工作負(fù)有重大責(zé)任，在日常的水電生產(chǎn)活動(dòng)中，如果電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生了故障問題，應(yīng)當(dāng)立即組織檢修工作，確認(rèn)故障的類型，配合與之匹配的檢修工作方案，消除故障之后，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試，確定其可被繼續(xù)使用到水電生產(chǎn)活動(dòng)中。為了降低故障出現(xiàn)率，應(yīng)當(dāng)注重對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施全面的維護(hù)工作，嚴(yán)謹(jǐn)查看電動(dòng)機(jī)的重要構(gòu)件，利用高質(zhì)量的電動(dòng)機(jī)來(lái)提升水電生產(chǎn)效益。

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作者簡(jiǎn)介：王慶東（1986-），男，畢業(yè)于廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，目前從事電機(jī)檢修工作、電機(jī)檢修技師。