摘要：高压电机是指额定电压在1000V以上的电动机，常使用的是1.0万V和6000V电压等级。高压电机分类方法有多种，基于用途和结构来分，可以将其分为特殊型高压电机和通用型高压电机。基于绝缘等级来分，可以分为C级、H级、F级、B级、E级、A级电机；基于容量大小来分，可以分为4种类型，分别是特大型、大型、中型、小型。高压电机在过去出现故障后，往往都是由专门的电机修理厂进行修理，现场检修人员只负责处理简单的轴承故障，这样一来，就会造成设备维修时间较长，同时，设备修理费用很高，对于发电厂的正常生产运行造成了很大的危害。本文就高压电机故障原因分析和防范措施进行探讨。
关键词：高压电机；故障；防范措施
1、高压电机故障分类
高压电机在运行时，如果长期都处于频繁启动、过负荷运行，或者机械部件损伤、绕组吸潮、电机内部积灰较多等情况，且不能及时进行维护，那么都很有容易出现故障。一般可分为以下几类：
（1）长期都处于过负荷运行而出现的绕组故障。例如机械损坏、机械卡阻、缺相运行、机械负载过大、频繁启动电动机等都很容易引起电机出现绕组故障。（2）绝缘材料强度过低而导致绝缘击穿。例如外壳接地短路、绕组匝间短路、电机相间短路等故障；（3）机械损伤原因而导致绝缘破损。例如定子绕组中掉入异物、电机内部剧烈振动、电机内部积灰过多、轴承损坏而导致绝缘破损，从而击穿高压电机绕组绝缘，导致出现严重的故障。
2、高压电机定子故障
2.1常见故障有以下几种
（1）由于启停频繁，启动时间长，加上带负荷启动，加速定子绝缘老化，导致绝缘损坏，烧毁电机；（2）电机质量差，经多次启动，发生连线断裂，绕组端部绝缘脱落，造成电机绝缘击穿短路或接地短路，烧损电机；（3）电机引线断裂、电缆接线断裂发生短路或接地短路放炮起火烧损电机；（4）机械损坏引起电机过载烧坏，轴承损坏引起电机扫膛，造成电机烧坏；（5）配电装置检修质量不佳、失修引起三相不同期合闸，形成的操作过电压，引起绝缘击穿，烧坏电机；（6）电机处在多灰尘环境中，电机定、转子之间进粉进灰进物造成散热不良、严重摩擦，致使温度升高烧损电机；（7）电机有进水进汽现象造成绝缘下降，导致短路放炮烧坏电机；（8）电压过低，电机启动力矩小，并且连续多次启动电机，造成电机过电流烧损电机；（9）电机控制回路故障、元件过热击穿、特性不稳定、断线、串动失压等造成电机损坏。
2.2原因分析
电动机制造过程中少数静子线圈引线头（段）残留严重缺陷，电动机拖重负载以及启动频繁的转动机械时，电动力较大，它引起静子线圈的连线与极相之间联线的强烈振动，促使静子线圈引线头残留的裂纹或裂口逐渐扩展。结果是线匝缺陷处未断裂部分的电流密度达到相当大的程度，该处铜导线遂由于温度的上升而引起刚度陡降，从而发生烧断、飞弧。单根铜导线绕制的线圈，当其中一根发生断裂后，另外一根通常是完好的，所以尚能启动，但是随后的每次启动先断裂铜导线断口距离只要在可以起弧的距离以内，均可能飞弧烧伤相邻的另一根已经增加了相当大电流密度的铜导线。
2.3防范措施
建议制造厂加强工艺流程管理，如绕组的绕制工序、线圈的引线头清理打砂工序、线圈嵌线后的绑扎工艺、静止线圈连线、焊头前引线头的弯折（平弯成立弯）整理工序，对中型以上的高压电机最好采用银焊接头处理。运行现场对新安装和大修后的高压电机利用机组定期小修机会做耐压试验和直阻测量。
3、高压电机转子故障
3.1常见故障有以下几种
（1）转子鼠笼条松动，断裂和开焊；（2）平衡块及其固定螺丝在运行中甩出将定子端部线圈损伤；（3）运行中转子铁芯松动，变型、凹凸不平造成扫膛和振动。其中最严重的是鼠笼条断裂问题。
3.2故障机理
国产中型以上高压双鼠笼感应电机启动笼在结构上存在问题。一般是：（1）短路端环托于全部外笼铜导条，与转子铁芯间距较大，端环内周围与转子铁芯不同心；（2）短路端环穿铜导条的孔眼多为直通空眼形式；（3）转子铜导条与线槽的间隙过小，铜导条在运行中振动幅度较大。
4、高压电机故障防范措施
4.1轴电流
众所周知，高压电机对于绝缘的要求较高，一旦高压电机的槽绝缘出现损坏，那么铁芯就很容易和绕组接触，这样一来就会在高压电机转轴与轴承间或者高压电机的两轴承端处出现轴电流。一旦出现轴电流，那么就会使得高压电机轴承的使用寿命大幅度缩短，损坏轴瓦，甚至还可能会使得高压电机在运行几个小时之后就会损害，严重危害到发电厂的现场生产安全，带来巨大的经济损失。
高压电机产生轴电流的原因很多，主要有四点。第一，现场维护不好导致高压电机的壳体、机座与转轴之间形成通路，这样一来产生轴电流；第二，供电电源不稳定，存在着高次谐波，导致产生轴电流；第三，高压电机的磁场不对称而导致出现轴电流；第四，电机定转子存在偏心现象，从而使得气隙不均匀，又没有及时进行维护保养而导致出现轴电流。针对轴电流的危害，一般可以采取以下一些方法来进行防范。
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（1）务必要做好润滑油品质监控工作，保持润滑绝缘油纯度，必要的时候应该采取定期取样化验的方法，一旦在化验过程中发现润滑绝缘油中出现水份、杂质超标的问题，那么就应该在第一时间更换合格润滑油或者及时过滤。（2）应该让检修运行人员对导线绝缘部位进行认真的检查，务必做到细致，以便消除导线绝缘破损或者电焊机等临时设备地线搭接而导致的轴电流。（3）为防止磁不平衡等原因产生轴电流，往往在轴承座和轴承支架处及各油管路处加绝缘隔板或绝缘套管，以切断轴电流的回路，同时必须确保绝缘隔板周围清洁无污物。（4）为了确保电机气隙均匀，在安装电机的过程中，检修人员应该盘车90°，然后对高压电机转子、定子之间的气隙进行测量，在必要的情况下，应该重新进行绞孔定位。
4.2轴承过热
故障原因：①电动机轴弯曲；②油质的品质较差，存在着较大的杂质。③轴承与轴承之间的间隙过小或者过大；④皮带过紧，或者没有及时校正负载与电动机间的联轴器。⑤滑脂过少或者过多；⑥没有装平高压电机的轴承盖或者高压电机的端盖；⑦轴承与轴相擦，存在着内孔偏心的问题；⑧端盖与轴颈配合不当或者端盖与轴承配合不当的情况，往往容易出现过紧或者过松的问题。
防范措施：①更换新轴承；②更换转子或者校正电机轴；③对皮带张力进行调整，对皮带进行重新校正；④消除擦点，修理轴承盖；⑤重新装配；⑥润滑脂的加注量应该达到容积的一定值，一般来说，不低于1/3，但是不高于2/3；⑦对润滑滑脂进行更换调整。
4.3电动机空载，过负载时，电流表指针不稳，摆动
故障原因 ①笼型转子导条开焊或断条；②绕线型转子故障（一相断路）或电刷、集电环短路装置接触不良。
故障排除 ①查出断条予以修复或更换转子；②检查绕转子回路并加以修复。
4.4建立健全高压电机事故预防机制
贯彻执行“预防为主”的管理方针减少高压电机事故发生，对事故处理坚持“四不放过”原则，严肃设备事故处理，按事故的大小实行上报和备案制。为实现各线稳定生产，应该加强高压电机系统检查，查找隐患，制定相应预防措施，要经常清理高压电机上附着的积水、杂草污物、水生物等，。点检人员通过目测、手摸、听音、敲打等多种方法检查，并认真填写点检基准表；将发现的问题详细准确地反映在交接班本和问题票上。同时，建立台账和技术档案，从安装、运行、专修、报废四个阶段，进行归档管理，并将其工作质量纳入责任制考核中；坚持高压电机分级管理和定期检查，确保高压电机的管理和维修保养严格按规程和标准进行。对从日常点滴做起，形成了以班保天、以日保旬、以旬保月、以月保年的管理模式，责任落实到人，管理保养共担，有力地促进了高压电机的长周期运行，为完成各项生产任务奠定了坚实基础。同时，为了切实做好高压电机维护
保养工作，保障高压电机性能良好，企业应该及时组织专业人员对高压电机进行了全面系统的检查，为高压电机安全生产奠定基础。根据高压电机实际运行情况，集中对所有高压电机进行全面维修保养，重点对关键生产设备进行检查，保证高压电机始终处于良好状态。同时加强高压电机巡检制度，明确巡检路线与责任人，规定巡检人员对所管辖设备的运行情况及参数变化认真检查，详细填写巡回检查记录，做到有章可循、有据可查，逐步增强巡检质量，不断提高高压电机健康水平，有效保证企业的生产稳定运行。
4.5从细节入手，加强高压电机维护保养管理
为防止安全事故发生，应该不断加强高压电机的维护保养，确保高压电机正常运转，严格要求机械操作人员认真做好高压电机的维护保养工作，具体要求如下：要求机械操作人员每天认真填写《高压电机运行、运转记录》；操作人员严格执行“三检制”：即工作前、工作中、工作后都应对自己所操作的机械进行认真的检查；下班后15分钟高压电机保养制度；组织专业人员定期对设备进行安全性能检查。要保持高压电机表面清洁，调整，拧紧松动的部分，防止松动，由于增加了部件磨损，或造成的部分损失。对高压电机实行“定机定人”等一系列制度，并按照“清洁、紧固、润滑、调整、密封、防腐”十二字作业法进行保养和维护。从日常点滴做起，形成了以班保天、以日保旬、以旬保月、以月保年的管理模式，责任落实到人，管理保养共担，有力地促进了高压电机的长周期运行，为完成各项生产任务奠定了坚实基础。
实践证明，通过排查设备隐患和及时处理现场微缺陷，能够提高高压电机保障能力，实现从细微处杜绝事故停车的现象。这样，既保证了高压电机的正常运转，又充分发挥了高压电机的使用效率，并消除了一切使高压电机遭到损坏、人身受到伤害的因素或现象，从而避免了机械事故的发生，确保了发电厂的安全生产。
4.6提高高压电机操作检修人员的素质
搞好高压电机管理工作的关键就在于要大幅度提高高压电机操作检修人员的素质，以此来降低事故发生率。第一，要培养员工的安全意识，更新观念，时刻保持警惕性，对于高压电机的运行变化应该按照管理制度的规定来细致入微地检查。第二，应该不断更新员工的知识，采取灵活多样的培训方式来定期进行员工培训，提供进修学习的机会，鼓励相关工作部门的交流，以此来提高员工的素质。
5、结语
总之，我们应该竭尽所能，以科学合理的指导方针为基准，切实提高高压电机的管理与维护工作，运用先进的管理模式，准确及时地进行维护、保养，使得高压电机处于良好的运行状态，降低其发生的故障率。
参考文献:
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[2] 武建文.电机现代测试技术[M].北京：机械工业出版社，2015.
[3] 顾绳谷.电机及拖动基础[M].北京：机械工业出版社，2007.
论文作者:李宁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
标签：电机论文; 高压论文; 转子论文; 电流论文; 故障论文; 绕组论文; 轴承论文; 《基层建设》2018年第27期论文;