高壓電機(jī)常見故障處理措施探討

王蕊 周小勤

摘要：高壓電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)溫度、聲音、振動異常等一些故障，上述幾種故障的出現(xiàn)會導(dǎo)致高壓電機(jī)產(chǎn)生幾種不同的典型事故，文章主要分析了高壓電機(jī)振動、定子繞組引出線絕緣層老化、定子繞組絕緣薄弱易損等常見故障，并指出了相應(yīng)的處理措施，以期能夠進(jìn)一步保障高壓電機(jī)的正常運(yùn)行。高壓電機(jī)在運(yùn)行過程中不可避免地會出現(xiàn)一些異常以及故障，如果不能及時(shí)針對高壓電機(jī)的異?；蛘呤枪收线M(jìn)行及時(shí)處理，會導(dǎo)致高壓電機(jī)的長周期運(yùn)行過程產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)?dǎo)致高壓電機(jī)出現(xiàn)停機(jī)停產(chǎn)的現(xiàn)象。由此可見，在高壓電機(jī)設(shè)備的日常管理工作中電機(jī)故障的精確判斷是非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。本文主要針對某單位高壓電機(jī)運(yùn)行過程中常見的幾種典型事故處理進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，對同類事故的處理過程以及高壓電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析。

一、高壓電機(jī)常見故障

1.電機(jī)振動異常

高壓電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)電機(jī)振動值超出正常標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象，在某單位高壓電機(jī)的運(yùn)行過程中，經(jīng)常會通過電機(jī)振速作為判斷電機(jī)振動值異常的主要指標(biāo)，在實(shí)際進(jìn)行振動值判斷的過程中，主要利用的是石油化工旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動標(biāo)準(zhǔn)SHS01003-1992作為主要的判斷標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)旋轉(zhuǎn)設(shè)備振動等級評定標(biāo)準(zhǔn)可以知道，電機(jī)在空載運(yùn)行狀態(tài)下如果滿足評定標(biāo)準(zhǔn)中A等級相關(guān)要求，表示電機(jī)試運(yùn)行合格;電機(jī)在帶載運(yùn)行狀態(tài)下，如果能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)中C等級相關(guān)要求，表示電機(jī)要實(shí)施嚴(yán)格的監(jiān)護(hù)運(yùn)行，同時(shí)，要盡快找出原因，讓電機(jī)帶載狀態(tài)下的振動值能夠達(dá)到評定等級B的要求;如果高壓電機(jī)在試運(yùn)行過程中振動達(dá)到了評定標(biāo)準(zhǔn)D等級的條件，要立即停機(jī)，以避免設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)設(shè)備損壞現(xiàn)象。

2.定子繞組引出線絕緣層老化

絕緣層老化是電力設(shè)備普遍存在的問題，高壓電機(jī)的絕緣層老化多出現(xiàn)于定子繞組引出線上面，受到原材料采購、制作、裝配、運(yùn)行環(huán)境等因素的影響，使高壓電機(jī)定子繞組引出線絕緣層出現(xiàn)老化情況。絕緣材料的類型多樣且市場材料質(zhì)量參差不齊，如果不注意分辨采購的原材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)，會極大的影響其絕緣性能。制作與裝配環(huán)節(jié)也時(shí)常會出現(xiàn)線材段開的情況，并且大部分都是出現(xiàn)在定子機(jī)座棱角處，主要是由于此處作為定子繞組引出線的固定位置，在運(yùn)行中加劇了此處的摩擦，進(jìn)而降低了絕緣材料的性能，老化現(xiàn)象更加嚴(yán)重。另外高壓電機(jī)的使用較為廣泛，有的長期處于濕度較大的環(huán)境中，也會縮短絕緣材料的使用壽命，造成材料老化。

3.定子繞組絕緣薄弱易損

高壓電機(jī)定子繞組絕緣材料大部分采用的都是玻璃絲，此類絕緣材料雖然經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且使用廣泛，但其絕緣性能并不優(yōu)良，加工工藝也不夠完善，定子繞組往往出現(xiàn)絕緣薄弱的問題，會造成高壓電機(jī)長時(shí)間轉(zhuǎn)動中發(fā)熱量更大，不斷增加的熱量使電機(jī)溫度過高，進(jìn)而降低絕緣材料性能。薄弱的絕緣會導(dǎo)致定子繞組內(nèi)部電流產(chǎn)生外泄的情況，甚至發(fā)生短路起火，不僅設(shè)備會遭受損壞，而且極易出現(xiàn)高壓事故威脅工作人員的人身安全。

二、高壓電機(jī)常見故障的處理措施

1.電機(jī)振動異常

高壓電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中，丙烷電機(jī)以及壓縮機(jī)電機(jī)都出現(xiàn)了電機(jī)振動異常的現(xiàn)象。在巡檢過程中，發(fā)現(xiàn)一臺丙烷電機(jī)驅(qū)動端地腳最大振速達(dá)到了11.2mm/s，結(jié)合旋轉(zhuǎn)設(shè)備振動評定標(biāo)準(zhǔn)，可以將其定為D級。巡檢人員立即將電機(jī)的異常振動狀況上報(bào)，并對電機(jī)的異常狀況進(jìn)行了多點(diǎn)振動檢測。通過檢測發(fā)現(xiàn)，在電機(jī)的聯(lián)軸節(jié)下部支撐以及除油器位置出現(xiàn)了最大振動，電機(jī)本體并沒有出現(xiàn)最大振動。與電機(jī)空載運(yùn)行狀態(tài)相比較，當(dāng)電機(jī)帶載運(yùn)行時(shí)，軸承位置產(chǎn)生的振動會逐漸加大。而電機(jī)的驅(qū)動端軸承下部的支撐平臺會出現(xiàn)最大振動的位置。針對電機(jī)運(yùn)行中各個關(guān)鍵部位進(jìn)行振動監(jiān)測或?qū)㈦姍C(jī)本體產(chǎn)生異常振動的故障排除，最終通過詳細(xì)檢查和檢測后發(fā)現(xiàn)，由于電機(jī)配置的立式臺架本身的剛度不足，從而使得臺架的固有頻率在電機(jī)運(yùn)行過程中與壓縮機(jī)陰陽轉(zhuǎn)子嚙合頻率比較相似，從而產(chǎn)生了共振現(xiàn)象。根據(jù)上述的判斷過程，針對電機(jī)下部的支撐平臺位置額外的設(shè)置了兩根水平方向上的鋼筋，進(jìn)一步提升了整個平臺基礎(chǔ)的剛性。通過改造后讓整個機(jī)組運(yùn)行過程中的振動得到了有效控制，最終使得電機(jī)的評定等級回到了B級。在該單位作業(yè)的過程中，壓縮機(jī)高壓電機(jī)在工作啟動后，通過檢測發(fā)現(xiàn)實(shí)際的振動值與上次停機(jī)時(shí)候的振幅值存在較大差異，本次啟動過程中產(chǎn)生的振幅值高出兩倍多，而壓縮機(jī)一側(cè)的振動情況處在正常范圍內(nèi)。雖然實(shí)際的振動值并沒有達(dá)到報(bào)警數(shù)值，但是某單位人員仍然針對電機(jī)實(shí)施了嚴(yán)格的檢查。電機(jī)停機(jī)后，首先，針對電機(jī)裝配對重情況進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對中數(shù)據(jù)處在合理的范圍內(nèi);隨后，針對電機(jī)驅(qū)動端軸瓦進(jìn)行了嚴(yán)格檢查，同樣沒有發(fā)現(xiàn)異常狀況。在沒有檢查出設(shè)備異常后，懷疑電機(jī)的相關(guān)儀表出現(xiàn)了運(yùn)行故障，因此，這對設(shè)備儀表的振動趨勢曲線進(jìn)行了檢查，沒有發(fā)現(xiàn)儀表探頭存在虛接等故障。進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)，電機(jī)一側(cè)的振動探頭出現(xiàn)了松動現(xiàn)象，緊固后，振動恢復(fù)了正常。電機(jī)軸承溫度異常。該單位在生產(chǎn)過程中丙烷電機(jī)以及壓縮電機(jī)都曾經(jīng)出現(xiàn)過電機(jī)軸承溫度升溫異常狀況。針對高溫報(bào)警進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)，機(jī)組產(chǎn)生了比較大的振動，電機(jī)停機(jī)后對軸承溫度曲線進(jìn)行查詢后發(fā)現(xiàn)，電機(jī)軸承溫度呈現(xiàn)出緩慢上升的趨勢，并最終達(dá)到了報(bào)警值。維修人員針對電機(jī)進(jìn)行檢修后發(fā)現(xiàn)，電機(jī)軸承室內(nèi)并沒有出現(xiàn)潤滑不良現(xiàn)象，電機(jī)的對中狀況也比較好。重新啟動電機(jī)后發(fā)現(xiàn)，電機(jī)運(yùn)行過程中產(chǎn)生了異常，停機(jī)后發(fā)現(xiàn)軸承出現(xiàn)了損壞、抱死現(xiàn)象。解體電機(jī)后，發(fā)現(xiàn)部分電機(jī)軸承位置出現(xiàn)了過熱現(xiàn)象。分析后知道，是因?yàn)殡姍C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會在軸承上產(chǎn)生一個徑向力，在該作用力的作用下，會使得軸承的內(nèi)套和滾柱之間產(chǎn)生擠壓現(xiàn)象，接觸面之間的間隙會逐漸減小，從而使得軸承在運(yùn)行過程中出現(xiàn)嚴(yán)重摩擦現(xiàn)象，并產(chǎn)生高溫。

2.定子繞組引出線絕緣層老化的處理

高壓電機(jī)定子繞組引出線絕緣層老化的處理主要分為兩個方面。一方面，需要優(yōu)化加工工藝，使用玻璃絲帶、絕緣膠帶、云母帶等絕緣材料對定子繞組引出線和定子機(jī)座棱角處多層包扎，強(qiáng)化其絕緣性能。另一方面，需要制定健全的采購機(jī)制，與規(guī)模大、口碑好、產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)的供應(yīng)商建立長期合作，任用能力水平高的工作人員對絕緣材料進(jìn)行檢測，確保采購的絕緣材料性能穩(wěn)定可靠。同時(shí)還需要引進(jìn)、研發(fā)更加優(yōu)質(zhì)的絕緣材料，以便有效提升定子繞組引出線以及整個高壓電機(jī)的安全性能，使其在各種惡劣環(huán)境中都能夠正常運(yùn)行。

3.定子繞組絕緣薄弱易損的處理

一是高壓電機(jī)日常維護(hù)管理時(shí)需要加強(qiáng)對定子繞組絕緣進(jìn)行加工處理，為其提供一定的防護(hù)措施，使其在電機(jī)運(yùn)行時(shí)能夠盡量避免遭受到破壞。二是使用更加優(yōu)質(zhì)的絕緣材料、改進(jìn)加工工藝、優(yōu)化相關(guān)部件的設(shè)計(jì)，使定子繞組絕緣層更加厚實(shí)牢固，使相關(guān)部件能夠準(zhǔn)確適應(yīng)改進(jìn)后的定子繞組，使定子繞組絕緣性能更強(qiáng)，也更耐磨損。

結(jié)束語

高壓電機(jī)在實(shí)際應(yīng)用過程中，要配備相應(yīng)的測溫和測振裝置，而且還要實(shí)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行聯(lián)鎖停機(jī)保護(hù)，這樣才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)組在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的異常狀況。當(dāng)高壓電機(jī)處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下時(shí)，會在很短時(shí)間內(nèi)從溫度急劇升高直接到軸承抱死，通過充分利用聯(lián)鎖保護(hù)裝置就能夠?qū)υO(shè)備起到良好的保護(hù)作用，以便在發(fā)生故障后可以及時(shí)預(yù)警并停止電機(jī)運(yùn)行。定期檢查各個部件的運(yùn)行狀態(tài)，并給與及時(shí)的維護(hù)，例如定期檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承油量不足就需要及時(shí)補(bǔ)充，防范軸承缺油造成的電機(jī)故障。

參考文獻(xiàn)

[1]趙健民.高壓電機(jī)故障原因及改進(jìn)措施[J].設(shè)備管理與維修，2019（04）：105-106.

[2]李克.火電廠高壓電機(jī)絕緣故障原因分析與對策[J].山西電力，2018（01）：61-64.