火電廠高壓電動(dòng)機(jī)的故障處理探究

萬巍

（國能漢川發(fā)電有限公司，湖北 漢川 431614）

在當(dāng)今我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的背景下，電力需求也呈現(xiàn)出持續(xù)性增長的態(tài)勢(shì)。高壓電動(dòng)機(jī)作為火力發(fā)電廠的核心設(shè)備之一，承擔(dān)著巨大的發(fā)電任務(wù)，其正常運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)于國家能源安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。高壓電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種故障，給火力發(fā)電廠的生產(chǎn)帶來很大的困擾。加上軸承、轉(zhuǎn)子以及定子等核心組件在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)故障，若未能及時(shí)處理將會(huì)影響火力發(fā)電廠電網(wǎng)的正常運(yùn)行，進(jìn)而給國家經(jīng)濟(jì)帶來重大損失。因此，需要對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)進(jìn)行定期檢修和維護(hù)，妥善處理電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的故障問題，確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，維持火電廠的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 火電廠高壓電動(dòng)機(jī)故障類型

1.1 電機(jī)情況概述

火電廠所應(yīng)用的是高壓三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為YKS710-2，電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)為箱式，采用的是鋼板焊接形式，主要部件包含軸承、定子、轉(zhuǎn)子等，電機(jī)內(nèi)提前預(yù)留充足空間的接線盒，且做好相應(yīng)的密封工作。電動(dòng)機(jī)具體參數(shù)如表1。

表1 電廠電動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)

1.2 故障類型

（1）振動(dòng)故障。高壓電動(dòng)機(jī)是火電廠中重要的設(shè)備之一，在使用過程中，高壓電動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)各種故障。電動(dòng)機(jī)的軸承損壞或磨損會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)增加，也會(huì)伴隨異常噪音和軸承溫度升高等現(xiàn)象。同時(shí)，電動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載不平衡問題，會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)震動(dòng)、振動(dòng)和噪音等現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）定子故障。電動(dòng)機(jī)定子繞組端部是通過焊接來固定連接線，但由于焊接作業(yè)是人工操作，有可能存在焊接質(zhì)量未能達(dá)到實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)的情況，焊接部位的機(jī)械程度無法達(dá)到使用要求。在電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)停止的使用過程中，焊接質(zhì)量未達(dá)標(biāo)的區(qū)域可能會(huì)出現(xiàn)脫落問題，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)絕緣部位被擊穿，最終引發(fā)電機(jī)被燒毀的問題。除此之外，電動(dòng)機(jī)還可能面臨定子端部綁扎不良、槽楔松脫等故障，這些問題源于電機(jī)制造環(huán)節(jié)中為加快生產(chǎn)進(jìn)度，選擇簡化嵌線煩瑣技術(shù)，嚴(yán)重影響端部線圈的整體性，使得端部線圈的絕緣層在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中面臨嚴(yán)重的磨損，部分電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)銅裸露的情況，進(jìn)一步加劇電動(dòng)機(jī)的故障風(fēng)險(xiǎn)。

（3）轉(zhuǎn)子故障。在火電廠進(jìn)行高壓電動(dòng)機(jī)故障排查時(shí)，雖然低程度的隱患對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響較小，但如果未能及時(shí)檢查出轉(zhuǎn)子斷條隱患，可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子常見性的故障問題是銅條開焊斷裂，且常常發(fā)生于靠近短路環(huán)焊接點(diǎn)的伸長端區(qū)域。銅條斷裂區(qū)域并不會(huì)出現(xiàn)截面直徑縮小的情況，其斷裂處結(jié)合較為緊密，甚至部分?jǐn)嗔褏^(qū)域呈現(xiàn)出嚴(yán)絲合縫的狀態(tài)，維護(hù)人員無法直接觀察到該故障。銅條開焊斷裂最為明顯跡象是其下半部區(qū)域有著磨光痕跡，維護(hù)人員可從這一區(qū)域進(jìn)行觀察，繼而發(fā)現(xiàn)銅條的脆性斷裂面。

（4）冷卻故障?；痣姀S的運(yùn)行質(zhì)量會(huì)直接影響國民用電穩(wěn)定性，一般情況下，火電廠是24小時(shí)持續(xù)不間斷運(yùn)行，高壓電動(dòng)機(jī)作為維護(hù)電廠持續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，需要持續(xù)不間斷地高速運(yùn)轉(zhuǎn)，然而，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)等狀態(tài)會(huì)源源不斷產(chǎn)生熱量，并在高壓電動(dòng)機(jī)內(nèi)部不斷積聚熱量，冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用可有效控制高壓電動(dòng)機(jī)的溫度。電動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)一般采用液冷方式進(jìn)行裝置降溫，冷卻介質(zhì)需要在冷卻管內(nèi)不斷流動(dòng)繼而帶走熱量，一旦出現(xiàn)冷卻管破損的情況，冷卻介質(zhì)將會(huì)不斷流失，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)失效。此外，長期使用的冷卻介質(zhì)可能會(huì)沾染雜質(zhì)，在多種因素影響下，冷卻介質(zhì)出現(xiàn)變質(zhì)的情況，冷卻管也可能出現(xiàn)堵塞以及被腐蝕的情況，大大削弱冷卻系統(tǒng)的實(shí)施效果。

（5）軸承故障。電動(dòng)機(jī)軸承是電動(dòng)機(jī)中重要的組成部分，其故障會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響。軸承過熱是常見的故障原因之一，將會(huì)導(dǎo)致高壓電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)軸承變形、松動(dòng)等問題，同時(shí)軸承表面可能會(huì)磨損，繼而導(dǎo)致軸承失去平衡出現(xiàn)卡死等故障問題，影響火電廠高壓電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致軸承過熱的原因是由于其長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)、不良的潤滑保養(yǎng)等因素。同時(shí)電動(dòng)機(jī)軸承是與負(fù)載相連接，在負(fù)載遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出軸承的承載力時(shí)，電動(dòng)機(jī)軸承將會(huì)出現(xiàn)過熱問題，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行環(huán)境溫度過高時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致該問題的出現(xiàn)。軸承內(nèi)的潤滑油雖然具備耐高溫的特性，但溫度超出耐受范圍后，潤滑油將會(huì)變質(zhì)失去原有的潤滑功效，大大加劇軸承磨損水平，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行過熱的問題。

軸承的磨損也是常見的故障原因之一，在電動(dòng)機(jī)檢修過程中維護(hù)人員未能嚴(yán)格執(zhí)行檢修規(guī)范，則會(huì)導(dǎo)致異物、雜質(zhì)進(jìn)入軸承室內(nèi)，繼而導(dǎo)致軸承運(yùn)行過程中出過大磨損。此外，電動(dòng)機(jī)軸承對(duì)間隙值要求極高，對(duì)于生產(chǎn)制造廠家的工藝水平提出較大的考驗(yàn)，若廠家制造工藝不達(dá)標(biāo)，則會(huì)影響軸承間隙，軸承制造精度嚴(yán)重不足，影響電動(dòng)機(jī)軸承運(yùn)行質(zhì)量。

2 火電廠高壓電動(dòng)機(jī)故障處理

2.1 振動(dòng)處理

電動(dòng)機(jī)是通過地腳螺栓固定設(shè)備的，如果螺栓存在松動(dòng)或脫落的問題，將會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)問題。因此，在電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常問題時(shí)，首先，需要檢查地腳螺栓，重新緊固地腳螺栓，以確保其穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，檢修人員還需對(duì)系統(tǒng)的連接部位進(jìn)行全面檢查，排查是否存在水平度不足和表面平整度不夠等問題。在檢查過程中，需要重點(diǎn)檢查開口、間隙以及平衡性等方面，結(jié)合具體情況進(jìn)行調(diào)整和修整，以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。在振動(dòng)處理過程中，需要注意保持良好的記錄和跟蹤，定期進(jìn)行檢查和維護(hù)，以及及時(shí)處理發(fā)現(xiàn)的問題，有效降低設(shè)備的故障率和停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備的運(yùn)行效率和安全性。

2.2 定子故障處理

在處理定子槽楔松脫故障時(shí)，維護(hù)人員需要將已經(jīng)松脫的定子槽楔從電動(dòng)機(jī)上打出，并將重新制作的定子槽楔打入預(yù)定位置中。在安裝完成定子槽楔后，需要在其表面涂抹絕緣漆，以提高定子槽楔的絕緣效果。同時(shí)，為避免項(xiàng)圈端部綁扎不規(guī)范的問題，維護(hù)人員需將端部線圈設(shè)置在護(hù)圈之內(nèi)進(jìn)行綁扎。如果電動(dòng)機(jī)線圈上已經(jīng)出現(xiàn)大面積磨損的絕緣層，需要將其剝除，然后利用F級(jí)桐馬環(huán)氧粉云母帶包扎8層，再利用和聚四氟乙烯薄膜包扎1層。為避免護(hù)圈對(duì)綁扎后的新絕緣層造成硬性，可以在二者接觸部位墊上3mm厚的滌綸氈，并利用玻璃絲將其牢牢綁扎。在處理部位均勻涂抹絕緣漆后，需要利用電吹風(fēng)將其吹干。

2.3 轉(zhuǎn)子故障處理

當(dāng)火電廠高壓電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子故障時(shí)，維護(hù)人員需要確定銅條開焊斷裂點(diǎn)，并將電機(jī)分解抽出其中的轉(zhuǎn)子進(jìn)行后續(xù)的故障檢查處理工作。在確定銅條開焊斷裂點(diǎn)后，維護(hù)人員需要輕輕敲擊銅條，并找出具體斷裂位置，對(duì)其進(jìn)行打磨處理使其成為坡口，同時(shí)，維護(hù)人員利用三角銼或拋光機(jī)再次進(jìn)行打磨。在進(jìn)行銅條焊接工作時(shí)，技術(shù)人員需要在鐵芯上安置耐火材料，以避免焊接過程中烤壞鐵芯。在焊接過程中，維護(hù)人員需要根據(jù)坡口的具體位置，將其焊接到高于坡面的區(qū)域，并在焊點(diǎn)自然冷卻后利用三角銼銼平焊界。然后，利用砂紙進(jìn)行打磨，并在焊接部位涂抹絕緣漆，利用吹風(fēng)機(jī)將其進(jìn)行吹干。最后，維護(hù)人員需要將處理完成的轉(zhuǎn)子安裝回電動(dòng)機(jī)上，并檢查故障處理后的效果。

2.4 冷卻故障處理

為了確保高壓電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，維護(hù)人員需要定期檢查電動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理冷卻系統(tǒng)的故障，保證高壓電動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn)行，從而確?；痣姀S的穩(wěn)定運(yùn)行。在冷卻介質(zhì)變質(zhì)以及冷卻管受損的問題上，可以在高壓電動(dòng)機(jī)內(nèi)設(shè)置專門的監(jiān)測(cè)裝置，監(jiān)測(cè)冷卻管的溫度，確保冷卻介質(zhì)穩(wěn)定維持在規(guī)定范圍內(nèi)。同時(shí)，維護(hù)人員還可以使用檢漏裝置檢測(cè)管路焊縫、接頭部位，發(fā)現(xiàn)管路泄漏問題并進(jìn)行堵塞、密封處理。如果管路出現(xiàn)堵塞問題，則可以通過沖壓操作去除管路的堵塞，保證冷卻介質(zhì)的正常流動(dòng)。需要注意的是，高壓電動(dòng)機(jī)的冷卻管外部的材質(zhì)大多是鋁材料，而電機(jī)本身是由鋼材制成的，因此，維護(hù)人員可以在管路外部涂抹膠水的形式進(jìn)行隔離，同時(shí)還能起到一定的抗氧化作用，從而延長冷卻管的使用壽命。

2.5 軸承故障護(hù)理

（1）嚴(yán)格落實(shí)軸承安裝規(guī)定。為避免火電廠高壓電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)軸承故障，工作人員在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)安裝前，必須嚴(yán)格落實(shí)軸承安裝規(guī)定。首先，工作人員需要全面檢查軸承，發(fā)現(xiàn)軸肩、軸徑等區(qū)域出現(xiàn)毛刺情況時(shí)，需要提前進(jìn)行清洗處理，以保證軸承安裝的順利進(jìn)行。其次，針對(duì)軸承出現(xiàn)的油污和灰塵等情況，技術(shù)人員需要使用清潔劑進(jìn)行擦拭處理，以避免雜質(zhì)堵塞軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)空間，從而保證軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。最后，為了避免安裝到制造精度不高的軸承，技術(shù)人員在安裝前需要對(duì)軸承軸徑進(jìn)行測(cè)量，有效預(yù)防電動(dòng)機(jī)軸承出現(xiàn)故障問題。通過嚴(yán)格落實(shí)軸承安裝規(guī)定，有效保障火電廠高壓電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長設(shè)備的使用壽命，提高生產(chǎn)效率。

（2）妥善處理軸徑與軸室磨損。在火電廠高壓電動(dòng)機(jī)的軸承故障護(hù)理中，維護(hù)人員需要妥善處理軸徑與軸室的磨損問題。為降低滾珠之間的摩擦程度，維護(hù)人員可以在軸承的內(nèi)圈和外圈區(qū)域設(shè)置一定量的滾珠，并添加適量的潤滑油。但需要注意的是，潤滑油失效增加滾珠摩擦力，為此維護(hù)人員需要在軸徑磨損位置施加堆焊，通過細(xì)致的打磨修整焊材的尺寸，有效強(qiáng)化受損的軸徑，避免進(jìn)一步的損壞。此外，維護(hù)人員還可以應(yīng)用鍍鉻技術(shù)來加固軸徑磨損部位，以保證軸承的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。通過妥善處理軸徑與軸室的磨損問題，可以有效延長火電廠高壓電動(dòng)機(jī)的使用壽命，提高其生產(chǎn)效率。

（3）明晰軸承裝配要點(diǎn)。在火電廠高壓電動(dòng)機(jī)的軸承故障護(hù)理中，維護(hù)人員需要明晰軸承裝配的要點(diǎn)，以確保高壓電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于高壓電動(dòng)機(jī)軸承裝配精度要求極高，為避免引發(fā)機(jī)械摩擦和電動(dòng)機(jī)振動(dòng)問題，維護(hù)人員可以選擇基孔制過渡配合形式，將軸與軸承的配合公差控制在0.02mm范圍以內(nèi)，按照?qǐng)D紙的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行裝配。同時(shí)，在軸承安裝過程中，需要將操作溫度控制在120℃以內(nèi)，以避免溫度過高對(duì)軸承的損壞。在軸承安裝完成后，等待其溫度降至人體可接觸溫度后，可利用汽油進(jìn)行清洗，并在清洗晾干后在軸承內(nèi)添加潤滑脂，以保證軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在日常維護(hù)作業(yè)中，維護(hù)人員需要及時(shí)更換達(dá)到使用壽命末期的軸承，以確保高壓電動(dòng)機(jī)的長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，有效維護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行安全穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

火電廠作為我國電力系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，可將燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，而高壓電動(dòng)機(jī)在其中承擔(dān)極為重要的運(yùn)行作用?；痣姀S電動(dòng)機(jī)運(yùn)行負(fù)荷較高，故障問題不可避免會(huì)發(fā)生，影響電力產(chǎn)生與運(yùn)輸質(zhì)量。因此，火電廠工作人員需要采取科學(xué)合理的維護(hù)和保養(yǎng)措施，有效延長軸承和高壓電動(dòng)機(jī)的使用壽命，以確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和生產(chǎn)效率的提高，為國家能源事業(yè)的發(fā)展作出積極的貢獻(xiàn)。