摘要:高压电动机作为发电厂的重要辅机,对电厂的安全运行、稳发、满发及经济效益都具有重大影响。通过对高压电动机的原理、结构及运行中容易出现的问题,做到多发现、多观察、多分析、多总结,工作中严格执行标准化检修,使高压电动机能安、稳、长、满、优的运行,保障生产装置正常生产,为企业带来更大的经济效益。鉴于此,本文主要分析高压电动机的故障及处理方法。
关键词:高压电动机;故障;处理
1、电动机的相关概述
电动机、电能及发电机均能使电能与机械能之间进行互相转化,统称为电机。其中电动机在电器与企业中均较为常用,具有较高的使用频率,其主要作用便是将电能转换为机械能,从而为设备的工作提供能量。从其所使用电源的功能将其分为电流电动机与直流电动机两种,各企业中所使用的电动机以交流为主。各机械以及电器主要动力来源于其产生的驱动转矩。然而企业规模不断扩大,其工作强度明显的增强增大了其故障发生概率,为工作的正常运行带来严重影响。
2、高压电动机的故障及处理方法
2.1、高压电动机轴电压故障及其解决措施
高压电动机一般容量较大,其体积就大,在制造中容易出现磁路不平衡的情况,如硅钢片磁化特性的差异,气隙的不均匀等。另外,定子绕组的不平衡,三相电源的不平衡,励磁绕组的匝间短路,异步电动机的转子断条等。这些都能使电动机的定子铁芯产生沿铁芯周围的交变磁场,从而在电动机的转轴上出现感应交流电压,这就是轴电压。轴电压到达一定值时可击穿轴承的油膜,并通过端盖机壳或轴承座与基础形成回路产生轴电流。轴电流会引起轴瓦和轴颈或轴承的滚子与滚道产生点状灼伤,严重时甚至破坏轴承的正常运转。为阻断电流的回路,对采用轴承座的电动机,通常在反负荷端的轴承座下加绝缘垫,轴承的固定螺丝也带上绝缘套管。在采用端盖轴承的电动机中,如使用滑动轴承,则在轴瓦与瓦座之间放置绝缘垫;如果使用的是滚动轴承,则在轴承套上做一个绝缘隔断,轴承套的固定螺丝也要带上绝缘套管。另外就是直接使用带绝缘的轴承,不过造价较高。
2.2、高压电动机运行时振动大故障及其解决措施
电动机的振动,尤其是高转速电动机的振动超过标准限值,将对电动机的正常运行产生影响,甚至损坏电动机,造成机组非正常停车从而影响生产。使用频谱仪或振动测试仪测量电动机的振动值及振动频率,并对测量数据进行分析,可以诊断出引起电动机振动的原因。电动机产生振动的根源有电磁振动和机械振动,电磁振动是电动机固有的振动,在此不作考虑,故在此主要分析电动机的机械振动。
产生电动机本体机械振动的主要原因分两大部分,即电动机的转子部分、电动转子的支撑部分。电动机转子引起振动的原因有转子铁芯的变形、转子轴弯曲、转子轴承挡与转子铁芯外圆的同心度超标、转子轴承挡磨损或尺寸不合要求、转子动平衡块松动、开启式电动机转子上灰垢不均匀脱落等。电动机转子支撑部分引起振动的原因由电动机端盖变形、电动机轴承套变形、端盖内孔或带轴承套电动机轴承内孔的磨损、轴承损坏等。
2.3、定子线圈电晕故障及其解决措施
定子线圈的绝缘面上经常会出现电场分布不均的现象,当出现电场分布不均时若局部场强数值较高则周围的气体会辉光放电,此时,会有蓝色的荧光出现在辉光放电处,这就是我们所说的定子线圈电晕现象。电晕现象通常出现于额定电压高于 6 k V 的时候,一旦出现电晕现象就会有臭氧等出现,而臭氧等物质会对绝缘起到阻碍作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆解决措施:首先必须保证线圈绝缘表面的电场均匀分布,那就要对绝缘表面进行低电阻防晕层处理,最好将电阻率控制在 104~105 Ω•m 之间以使防晕层处于低电位,这样能够有效地减小场强,绝缘表面的电阻低了,在防晕层稳定接地后,槽壁于绝缘层之间的间隙被完全断路,这样就不会发生电晕现象。
2.4、在电动机冷却时容易出现的故障及其解决措施
大型高压电动机运作时容易发热,因此大型高压电动机都配有冷却装置,其实冷却装置的作用就是进行热交换,防止高压电动机作业过程中因过热而出现故障。大型高压电动机的冷却装置分为水冷却装置和风冷却装置。水冷却装置一般都位于高压电动机的顶部位置,其进行冷却工作时冷却水中会产生一些杂质,杂质过多容易导致堵塞热交换毛细管的现象发生,进而导致高压电动机的制冷效果减弱甚至无法制冷。解决措施:在对水冷却装置中的污垢进行清理时要及时地查看是否有漏水现象,防止高压电动机出现故障,防止高压电动机升温过快过高。
3、提高高压电动机运行可靠性的措施
3.1、防止定子线圈烧毁
(1)电机定子线圈端部支撑为钢箍(端箍)着应更换为绝缘材料或做措施,并把开口端箍改为闭口端箍,增加其抗冲击能力。凡定子线圈端部长度超过250mm者,均应再增设一道端箍,在线圈与端箍之间加适形材料(涤纶毡或羊毛毡)进行绑扎,吸收线圈的震动能量,减少因线圈震动及伸缩引起的绝缘磨损。线圈间绑扎线用涤玻绳连续绑扎,并浸环氧树脂,以增加其整体性。(2)电机引出线根部应注意加强其绝缘包扎及绑扎的牢固性,并在制造及检修中,尽量减少扳弯次数,防止因弯曲过度或弯曲次数太多引起断股及残留应力在运行中发生断股。(3)线圈间连接小辫应注意避免采取对接方式焊接,搭接应有足够的搭接面,注意焊接工艺及焊接质量,有条件时可考虑增加焊接头接触电阻的测量,并相互比较。经过这样处理,可增加小辫手电磁振动及承受电动力时的刚度,减少小辫折断和开焊的几率。
3.2、控制启动次数,避免频繁启动
电动机启动电流一般为额定电流的5—7倍,电机定转子发热及电动力均与电流的平方成正比。电机启动过程中,剧烈的温升导致各部分强度下降,绝缘加速老化,焊接质量差的地方及线圈断股处高温熔化。《大型火电设备风机用电动机技术条件》(JB/T6226-92)要求:电机启动,在冷态时,即在环境温度下可连续起动两次,在两次起动之间应自然停机;电动机热态时,在其温度不超过额定负载下稳态温度时可起动一次。由此看来,电机启动间隔在2小时以上,相当于冷态启动,电机的定子绝缘已经恢复了耐冲击强度,对电机的安全运行是极为有利的。否则电机静子线圈绝缘的寿命会大大降低。从电机的使用寿命看,据国外有关部门统计分析:在平均严苛条件下,静子线圈绝缘老化击穿的速度为每年5.52%,也就是在热因子、电压因子、开停操作因子、环境因子(包括温度、湿度、粉尘、腐蚀等)、机械因子(包括振动、负荷情况等)等综合作用下,电机静子线圈从投入运行到绝缘老化击穿的时间约为18年。起停5000次,绝缘寿命约降低40%,转子相当于运行20年。要针对服役时间较长的(18年及以上)、起停次数多的电机加强检查维护力度,在有能力时考虑对其逐步进行更换。
总之,长时间的持续工作以及错误的使用方式均会令电动机产生故障,在各企业中电动机发生故障也较为常见,并为企业带来很大影响。为减少电动机故障的产生频率,定期对其进行维护至关重要,以便于减少因其故障所带来的损失。因此,本文的研究也就显得十分的有意义。
参考文献:
[1]于洪乾,闫祥申,赵小伟.一起高压电动机保护误动作分析[J].电气技术,2017(07):86-88+96.
[2]姚家祎.高压电动机磁平衡差动保护[J].建筑电气,2017,36(03):29-32.
论文作者:宋涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/22
标签:电动机论文; 线圈论文; 高压论文; 转子论文; 轴承论文; 定子论文; 电机论文; 《基层建设》2018年第12期论文;