摘要：火力发电厂中高压电机属于非常重要的电气设备，是重要的辅机，其安全可靠的运行关系到火力发电厂机组的运行情况。此外，高压电机与发电厂的经济效益有着非常直接联系。通过多年的工作、实践经验，本人就火电厂高压电机的故障原因以及这些故障的应对措施进行阐述。
关键词：高压电机；常见故障；原因分析
高压电机在发电厂的生产过程中发挥着非常重要的作用，但是高压电机会存在各种各样的故障，对于重要的主辅机设备，电动机拖动一旦发生故障，将直接对机组的安全、稳定运行产生影响，例如汽水循环、润滑燃油、输煤供应、锅炉一二次风机等系统的电机，一旦故障停运，将直接导致停机停炉事故。所以对高压电机常见的故障原因进行分析尤为重要，这能够在很大程度上提升高压电机的日常维护、维修保养水平，进而提高高压电机安全可靠性。通过对高压电机的故障现象、故障类型、故障规律、应对措施及处理方法进行综合的分析，可以有效增强运行设备的可靠性，提供高压电机故障情况下的应急处理借鉴经验，进一步提升机组工作的安全稳定水平，对发电厂安全、稳定、经济运行有着积极的意义。
1、高压电机的故障种类
1.1电机冷却系统出现故障，线圈温度升高
一般情况下，电机冷却系统存在两种方式，一种属于水冷却，其主要靠安装在电机两侧的冷却器进行冷却[1]。主要是将水注入冷却器的铜管中，由于电机的运作会使部分机械能转化为热能，而通过水可以进行热能的吸收，这样就实现了能量的转换，通过水循环最终使电机冷却。对于水冷却的电机而言，其存在一定的弊端，首先是对冷却水的水质要求非常苛刻，一旦冷却水的水质不符合标准就会使设备受到一定程度的影响。冷却水质差非常容易使冷却器的铜管、过滤管道受到影响，非常容易造成结垢、阻塞，从而导致注入的冷却水量大幅减少，也就使电机冷却的效果大大降低。还有就是因为水非常容易与铁在空气的作用下进行反应，尤其在高温的情况下，这样就会导致冷却水管腐蚀。对于铜管也不例外，其也容易受到腐蚀，产生漏水的情况，最后导致水进入到电机内部，从而使线圈受到影响[2]。
此外，还有一种冷却方法为风冷却，这是当前很多火电厂采用的最多的冷却方式。该方式依赖于电机后部的侧冷系统进行冷却。该系统由风扇、风道以及电机上部的冷却器构成。该冷却方式同样存在不足之处，首先是冷却器散热网管容易产生絮状阻塞现象，冷却器内部由于受潮、氧化、颗粒屑置换堆积、积灰凝固，造成冷却器网管通风效果急速下降，状态变差，从而使冷却效果降低。电机的风扇扇叶出现故障也会导致其风量减少，从而使冷却效果变差。电机冷却系统的进风滤网入口若是出现阻塞也会导致进风量减少，从而使冷却的效果减弱。对于电力设备而言，电力运行会使一些灰尘吸附到其内部，再加上风吹进电机内部的灰尘，这样会致使电机线圈有积灰。就容易使线圈的散热效果减弱，从而使其冷却效果降低。另外，电机测温回路若发生故障（如温度测点热敏探头、固态温包、回路及端子接点松动等）就容易使温度的测量产生误差，不能真实反映电机运行的实时温度，故障，从而无法正常进行电机温度的测量，导致问题频发[3]。
1.2电机绝缘电阻阻值低产生的故障
电机绝缘电阻的阻值低非常容易导致绕组绝缘击穿接地以及引出线出现故障，这对电机也存在非常严重的影响。（正常情况下，电机绕组的直流电阻三相线差不得大于一欧姆，其不平衡率误差不能大于10%，它直接反映电机运行时三相绕组过电流的短路可能，即电机平均出力的大小也就是电机的有效功率）若是电机的密封效果较差，使用环境情况也不满足要求，这样非常容易使电机线圈的绝缘层吸附介质颗粒及潮气，从而使绝缘电阻阻值降低。不止如此，电机线圈也容易吸附灰尘，加速绝缘老化劣化，引起温升升高，这就对电机绕组电阻产生了影响，从而影响电机的使用。另外，电机线圈引线绝缘老化，引线绝缘非常容易断裂、脱落，而且在外力作用下非常容易使引线松动，最终导致引出线的接触不良或者出现弧光放电的情况。若绕组端部较长，其容易在运行的过程中和端盖产生摩擦，这就会导致绕组局部绝缘损坏的情况产生。电机长时间的运行，非常容易使其过热，尤其在过载的情况下，绕组绝缘的老化非常容易加速。在绝缘最薄弱部分非常容易产生匝间短路，对地短路等故障。
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1.3电机定子槽楔松动
电机定子槽楔可能会出现松动，这样就非常容易使其端部的绑扎产生不良故障。这样在电机启动、运行时会产生振动，这样线圈会产生位移，而且电机的电磁声若是过大，非常容易导致放电现象的产生。
电机转子故障是由于电机的频繁启动与过载运行产生的热效应力、电磁力以及机械离心力的作用引起的交变应力造成电机转子短路环和铜条焊接位置开焊，而转子铜条槽内产生松动或者断裂。在运行过程中定子电流的摆动会加大，这样电机的振动就会更加剧烈，而电磁声也会增大导致放电现象的产生。
1.4电机轴承故障
在电机的运行过程中，电机轴承也容易出现故障。若轴承装配不当、或者紧力不够，轴承与其外套会出现松动，这样就会使轴承运行时的温度上升加快，严重情况下可能导致转轴的磨损、弯曲。轴承内部若存在不干净的油脂或者其内部清洗不干净，这样会使轴承滚道受损，非常容易使轴承烧毁。轴承的紧力若不适当非常容易使轴承滚珠游隙不均匀，从而会使摩擦力增大。转子轴加工精度与尺寸也非常重要，若是存在问题非常容易导致定、转子铁芯轴向错位，从而使轴承转动不灵。还有电机长时间的运行会使温度升高，若冷却不够充分，非常容易导致轴承补充油脂不及时，使轴承缺油。对于不同型号的轴承所使用的油脂不同，若混合使用也会导致轴承出现问题。
2、故障处理方法
2.1 电机冷却故障处理方法
对于水冷系统，电机可结合机组停运或者进行有计划的安排，从而使冷却器的每个铜管够能够被清洗，从而除掉管内的污垢。要加强对冷却水管的检查，观察过滤网前后的压力差值，从而确定是否发生堵塞，以便进行及时的清理。检测电机线圈SIS测点温度变化，超出安全范围立即进行冲洗。对冷却器的铜管进行仔细的检测，观察是否有漏水，可以利用A修或者消缺。若是风冷系统，则可利用机组消缺或者C修，从而将冷却器的每一个铜管进行清理，使管内保持通畅。定期进行管道入口滤网、风扇的检测，以便及时进行处理。利用检修机对冷却铜管、电机线圈进行认真的检查，对其进行吹灰的清理。进行测温回路故障的修复，及时进行温度变化的观测。
2.2 电机绝缘电阻故障处理方法
若电机绝缘电阻出现问题可以使用碘钨灯或者电机加热器加热电机线圈，从而使绝缘电阻阻值达到要求。对线圈进行绝缘处理，可以用F级环氧粉云母带包扎，增加引出线，防止引出线松动引起绝缘磨损。检修电机过程中，不能使刚性物体碰及绕组，抽转子时一定要将转子抬起，不能使定、转子发生摩擦。另外，动用火焊时要将绕组隔开一定距离，使绕组不被损伤。注意电机不能够过载运行或者频繁的启动。对电机的振动进行检测，发现超标的立即处理等等。
2.3 电机定子槽楔松动处理方法
可将电机拆解，对每个槽楔都要进行检查，将松动的退出，重新打进。检查线圈端部是否有绝缘磨损或者端部绑扎是否良好，可用F级环氧粉云母带将磨损处进行包扎，并包扎玻璃丝带，刷环氧漆将其固化。
3、结束语
高压电机在火电厂的产电过程中非常容易发生故障，这与维护、检修存在一定的联系。通过对这些故障产生的原因进行分析，并提出相应的解决办法，这能够有效减少设备故障的发生，从而使电厂的经济效益提升。
参考文献：
[1]梁君艳，马华明.高压电机使用中常见故障问题及解决措施[J].大陆桥视野，2016（14）：110-110.
[2]陈晶.高压电机使用中的常见问题及处理措施[J].设备管理与维修，2017（19）：112-114.
[3]刘媛媛.关于高压电机绕组接地故障的分析与处理探讨[J].山东工业技术，2017（10）：163-163.
论文作者:张世宏
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
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