高压电机损坏原因分析及检修策略探讨论文_秦世杰

高压电机损坏原因分析及检修策略探讨论文_秦世杰

(许昌龙岗发电有限责任公司 河南许昌 461690)

摘要:电机已经成为了生产发展中重要的设备,可以说电机是生产设备的“心脏”,只有保障了电机正常的运行,生产活动才能有进一步的保障。结合大量的理论研究背景,从电机振动、定子绕组绝缘薄弱和磨损、定子绕组引出线的绝缘层老化等3个方面,分析当前高压电机的主要损坏原因,并根据这些损坏原因提出了相应的改进措施。

关键词:高压电机;损坏原因;检修措施

1高压电机损坏的主要类型分析

1.1由于电机的振动而引起的损坏

振动是电机运行中不可避免的,其原因可能是转子不平衡、定转子气隙不均匀、转子笼条开焊或者断裂、基础及电机座不好等,而这些振动也会引起电机产生故障。电机的长时间满负荷运转,会使得电机长期处于被磨损和打击的过程中,其中的转轴也会随着时间的推移而不堪重负,慢慢地会出现一些小的裂痕,如果工作人员不能够及时地注意,那么这种裂痕很可能就会越来越大,导致电机损坏。

1.2电机轴承损坏

电机的轴承损坏,也属于电机损坏的常见现象。其原因主要是:(1)没有定期添加轴承润滑脂,导致轴承长期缺油运行,磨损轴承,直至轴承损坏。进而导致电机损坏。(2)轴承安装不当,外力使轴承内外圈装歪,致使转动不灵活,轴承发热损坏。(3)轴承滚柱滚珠,内外套圈滚珠支架严重磨损,造成电机异响,以致电机扫镗烧毁。(4)电机端盖没上好,止口没有靠紧,或轴承盖上不均,使滚珠偏出轨道旋转而发热。

1.3电机定子铁芯松动等问题

在高压电机损坏中,可能出现定子铁芯松动等问题,其原因主要是:紧固不良以及电机振动导致的铁芯松动;因定子绕组短路或接地,弧光烧伤铁芯,使硅钢片间绝缘损坏而造成短路;大修时因操作不当而损伤铁芯。

1.2老化现象严重

定子绕组引出线的绝缘层老化也是高压电机故障中比较常见的一种现象,这种故障产生的原因是由于线的安装、绝缘材料的选择等方面存在着一定的问题,从而引发了定子绕组引出线的绝缘层老化现象。我国目前的安装方式有着固定的套路,所以说,其安装方式是存在一定的问题的,一般而言,在绕线组的构造来看,发生断裂现象频率最高的位置在于定子机座的棱角处,这个地方是用来引出绕线组的,不断的引出会使得棱角处的摩擦力急剧增大,势必也会造成引出线的加剧老化,而且从另外一个角度来看,国内的一些绝缘材料的选择也是非常不恰当的,再加上电机在一些条件是面临着潮湿的外界环境的,这就易导致绝缘材料的老化,最终会引发电机运行的故障,给生产活动造成了不利的影响。

1.3定子绕组绝缘薄弱和磨损现象

定子绕组绝缘薄弱和磨损现象也是高压电机故障产生的一种比较普遍的原因。从目前电机定子绕组的安装情况来看,很多施工单位的安装方法以及绝缘材料的选择都是存在非常大的问题的,在国内,绝缘作用的实现往往是通过匝间的玻璃丝这种材质来完成的,绝缘的效果并不是很良好,其绝缘的程度是非常低的,这也是绝缘薄弱的主要的原因。按照这种绝缘方式长期以往的进行,电机运行所产生的热量很难散发出去,长期以往,热量的难以挥发会进一步地加快绕组绝缘的老化程度,对电机造成了极大的损害。除此之外,这种形式的绕组方式会使得线圈的匝间出现大量电流的泄露现象,非常容易引起电机运行过程中的短路,如果情况严重的时候甚至会引发电机内部的着火现象,与此同时,褶皱现象也是普遍存在于施工过程之中的,这主要是因为防摩擦材料选用不恰当造成的,所以,在电机的防护中,效果低下的防摩擦材料,致使定子绕组的绝缘出现了比较严重的磨损现象,引发了电机的短路现象,造成了高压电机故障的产生。

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2高压电机损坏的检修策略

2.1改善高压电机的振动方法

(1)如果在换轴的过程中,对于转子的轴的大小和型号不能准确的界定,那么首先要对断轴和联轴器进行测量,当工作人员能够全面地掌握断轴的相关信息之后才能进行下一步的操作。(2)在换轴的过程中应当首先对断轴进行处理,检查断轴的断裂程度,并记录相关的信息作为下一步操作的基础。(3)接着应该对转子轴的下料工作安排部署。(4)对于新轴的检查工作一定要认真细致,如果不能对新轴的质量进行甄别,那么很可能就会出现极大的安全隐患。(5)对于车床上的转子轴进行粗加工,然后针对一些细节问题进行深度地细加工。(6)接着可以将转轴安装在电机的主体之上。并且在安装工作完成之后,对其进行一定的校正工作,但是需要工作人员尤其注意的是,所有的工作完成之后,要对设备进行一定的调式工作,并且在多数人的调试中电机均能够正常地运转,那么就可以将此电机投入生产活动之中。

2.2减缓老化现象

定子绕组引出线绝缘层老化是目前高压电机故障的主要原因,可以采取一定的措施防止定子绕组引出线绝缘层的老化现象,首先要根据电机实际运行的情况对其引出线进行一定的绝缘化处理,在这个过程中可以采用绝缘胶带、云母带以及玻璃丝带对其进行包扎,尤其是对定子座棱角进行处理[1]。并且要选择质量性能比较好的绝缘材料,尤其能使在引出线容易老化的位置,通过这种方式来加强电机使用过程中的电与气的隔离程度,避免潮湿环境对于电机的侵蚀,减缓定子绕组引出线绝缘层老化的过程,提高高压电机的使用寿命。

2.3减缓定子绕组绝缘薄弱和磨损减缓

定子绕组绝缘薄弱和磨损也是预防高压电机产生故障的一个重要的原因,首先,对于磨损这一个问题来说,应当在电机的使用过程中对其进行维护,工作人员要加强绝缘层的保护,可以根据实际经验才选取一些具有成效的保护方法,例如加厚一些保护层[2]。除此之外,还可以增加定子绕组的横截面积,合理地增加匝间绝缘材料的厚度,而且还可以根据实际情况还可以选择在匝间垫入比较合适的绝缘材料,例如云母、玻璃丝等材料,绝缘材料的垫入可以有效地改善定子绕组绝缘薄弱的现状,提升高压电机的寿命。

2.4加强对转子断笼条的监控

在启动电机时,尤其是负荷量比较大的电机时,在启动的瞬间,电流会从零瞬间增加大一个非常大的值,而且在这个过程中,端环的电流也会随之剧增,根据物理学的原理可以知道,大量电流的产生会伴随出现大量的电热做功,也就是发热现象也是客观存在的,这种电热的发生必然会使得电机的内部构造出现位移的现象,也就是说,笼条的端部也会尤其电热现象的产生而发生弯曲的现象,而且随着电机运行时间的拉长,其电流也会越来越大,其弯曲现象也会越来越严重[3]。当电机的运行趋于平稳时,这时候电流也会逐渐地恢复到一个比较正常的值,但是在这个过程中,笼条的弯曲现象还会继续发生,这是由于笼条会受到集肤效应的影响,电流会在其转子的槽口大量的聚集,使得笼条在这种作用之下不断地发生着弯曲的现象,而且电机的运行还要经历启动和关闭这两个过程,尤其是这两个过程中会产生大量的瞬时电流,会严重导致笼条的端部不断地发生着形变的现象。除此之外,当电机在启动的过程中,笼条不仅会受到上述所描述的现象,在电机启动的过程中,笼条还会受到离心力和膨胀力的作用[4]。不仅如此,大量电磁的径向力也会对笼条的形态造成很大的影响,在多种力量的共同作用下,会使得笼条发生形变现象,而且交变应力的产生也会随着笼条而发生着各种各样的改变,会出现反反复复的弯曲现象。

结语:

在电机运行的过程中,会出现这样或者那样的问题,将会对生产活动产生非常不好的影响,在具体的操作过程中,可以加强包扎的厚度,并同时掌握一些操作相对来说比较简单的电机维修方法。在平常的保养过程中,需要及时对电机进行修复,保证电机能够有较长的寿命,使得生产效率会更加的平稳,为经济效益的平稳运行保驾护航。针对电机运行过程中的常见问题进行了分析,也希望能够为电机的维修提供好的参考意见。

参考文献:

[1]段志宏,丛广佩,李伟明,言理.化工高压电机滚动轴承失效分析与改进[J].机电工程技术,2018,47(04):167-170.

[2]李克.火电厂高压电机绝缘故障原因分析与对策[J].电工电气,2017(09):69-71.

[3]李克.火电厂高压电机绝缘故障原因分析与对策[J].机电信息,2017(24):69-70.

[4]华杨熹.高压电机损坏原因分析及检修策略[J].科技展望,2016,26(05):58.

论文作者:秦世杰

论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期

论文发表时间:2019/7/16

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