关键词:高压电机;损坏原因;检修策略
引言
高压电机是电力公司的重要设备。然而,在实际工作中,受到多种因素的影响,高压电机也会出现损坏的问题。这种故障很容易导致电力公司生产秩序受到破坏,同时严重影响了经济效益。
1造成高压电机损坏的主要原因
1.1电机定子线圈绝缘受到损坏
造成电机定子线圈绝缘损坏的因素有很多,其中,线圈的匝间或者端部引线发生短路是一个重要原因。对那些已经被损坏的高压电机进行解体检查,就会发现,烧毁的部分主要集中在线圈端部。而造成线圈端部被烧毁的主要原因有两方面。一方面是线圈的匝间发生短路;另一方面则是端部引线发生短路。在工作过程中,当高压电机启动时,电机往往会发生一定程度地振动,同时,电磁力的作用也会对电机产生很大的影响。这样,线圈的匝间或者端部引线原来的那些绝缘部分会因为摩擦导致而受损。这种受损状态若是长时间积累,就会导致绝缘层被破坏,从而引发这两个部分的短路。其次,高压电机的频繁启动同样会导致定子线圈的损坏。当电机开始启动时,电机绕组很多部件都会受到电动力的冲击,进而可能使得电机线圈出现松动的现象。而当线圈因为松动出现绝缘和导线部位错位时,电机就会因为短路而受到损坏。同时,高压电机工作环境往往较为恶劣,而且电压等级也较高,这就会导致电晕发生概率很大。若是长期受到电晕的影响,电机部件上的绝缘层就会出现腐蚀和老化的问题,从而导致定子的绝缘层被破坏,引发电机烧毁。除此之外,因为高压开关的断开而导致产生的操纵过电压同样会击穿线圈绝缘,导致短路的发生。如图1所示,当高压电机中的工频电流处于图中的A点时,意味着电机内部不会产生电弧,也就是线圈中的能量处于最小的状态。这种状态下,电机的线圈就不会受到操作过电压的冲击。但是,这种状态只是理想的状态,现实工作中,电机中的工频电流往往不是处于A点,而是B点或者C点。在B点或者C点,电机内部就会产生一定的电弧。对于灭弧时间长的开关,此状态下,线圈中的能量也不会有太多的存储。但是,对于那些灭弧时间短的开关,线圈中的部分能量就会因为时间不够而来不及释放,这就导致线圈能量处于高位。此时,由电感和线圈,以及对地电容组成的回路中就会产生高频振荡,进而导致操作过电压的产生。而随着高压电机开关断开的频率增大,这种过电压对线圈产生的恶冲击作用也就越多,其绝缘层长期受到这种冲击作用的影响,很容易出现损坏的问题。长时间下来,线圈的匝间绝缘或者主绝缘就会受到破坏。
图1高压电机开关断开状态
除了上述的一些原因,高压电机本身的问题也会导致其在工作过程中容易出现不稳定的现象。由制造的过程汇总,工艺存在不良的现象,高压电机线圈的匝间绝缘或者主绝缘也存在着一些薄弱点。而且,这种薄弱点是潜伏的,很难被电力公司及时发现。比如线圈端部包扎质量不过关,手工包扎的结果就很容易导致线圈松动。而因为线圈松动导致的线圈层间间隙,也很容易因为高压电机工作环境的变化而继续增大。这些安全隐患的存在,也很容易引发高压电机的故障。
1.2电机转子的损坏
在高压电机中,转子的损坏也是导致其工作不稳定的重要因素。从实际工作看,电机转子的损坏主要表现在笼条开焊和断裂等方面。由于电机转子笼条在电机运转过程中会受到很多方面的冲击力,包括热应力、电磁力和惯性力等。这些力的存在,就有可能导致笼条断裂或者开焊。笼条在转子槽内松动会影响到电机的正常工作。其主要原因是硅钢片冲孔过大。电机运行一段时间后,由于转子笼条受电磁力的作用而产生往复振动,将铁芯突出片挤齐,从而使笼条在铁芯槽内松动,这样频繁启动的电机将受到强大电磁力的作用而使笼条断裂,甚至将笼条甩出而损坏电机静子绝缘,最终将电机损坏。笼条与端环之间的焊接是影响转子工作质量的一个重要因素。笼条特殊的结构和形状,使得焊口位置是电机转子中机械强度最小的地方。这个部位受到力的冲击,很容易发生损坏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在电机启动过程中,笼条中会产生很大的电流。而同时,焊口处的电阻很大,这就导致该部位很容易产生很大的热量,导致焊口温度上高,从而进一步降低了此处的机械强度。当下一次再启动电机的时候,焊口处就会因为受到电磁力等作用的冲击,导致笼条出现开焊或者断裂的故障。
1.3轴承故障
在高压电机中,当轴承发生故障时,同样会导致电机不能正常工作。一般,高压电机中的轴承故障多是因为轴承温度过高导致的。高压电机的轴承需要长时间运转,很容易出现发热。而当这些热量不能及时释放,就会导致轴承部位温度过高。当温度高过一定的数值后,润滑脂等就会熔化,从而进入绕组,使得绕组绝缘被破坏。严重的情况就是轴承被烧坏,进而导致高压电机受损。
2高压电机检修策略
2.1严格检查进货设备情况
为了保证高压电机的正常工作和质量,电力公司应该严格把关购买设备的质量。新购设备必须安排专门的人员负责解体、检查、实验和验收,这个过程也必须严格按照检修标准进行。对于那些不符合标准的产品或者设备坚决拒收。从高压电机故障常见的部件看,包括转子、轴承或者线圈等部位,需要严格把关其质量。在新购设备购买时,应该重点对这些部件进行严格查验。此外,设备的采购不是盲目的,而应该是按照实际需求选择适当的型号。对于窜动量较大的电机,可以选择一端为滚柱,另一端为滚珠的轴承。
2.2设立严格的检修制度
电力公司应该设立严格的检修制度,明确规定检修工艺的标准和检修纪律。一方面,要做好重点检查,对常见的高压电机故障部位进行重点检验,尤其是电机的定子绝缘、线圈绝缘和轴承等部位。另一方面就是要加强全面检查。电力公司应该定期组织对高压电机的全面检验,以及时发现安全隐患。而且,对于检验,要做到及时记录,落实相关责任,严格监督检验过程,明确检验报告。此外,为了更好地提高检修效果,电力公司也要加强对设备的预防性检验。对于一些很难观察到的安全隐患,可以通过预防性的实验加以判断。
2.3加强设备的技术改造
通过设备的技术改造,是提高检修策略效果,提高高压电机工作质量的一种有效方法。比如对于操作过电压的影响,就可以在开关下口设置避雷器,这样就能实现消除过电压的效果。同时,也可以通过安装电压保护器来解决操作过电压的问题。电力公司应该积极学习其他大型公司的电机设备技术和管理经验,积极引进新技术和优秀人才,以提高本公司的技术能力。通过技术改进和设备改造,对提高电机质量有着事半功倍的效果。另外,电力公司可以引进最新的诊断技术加强对高压电机的检测。
2.4加强保护装置
保护装置的安装或者加强,能够进一步提高高压电机避免损坏的效果。同时,这样能有效降低安全隐患。一般高压电机在非正常工作状态下,很容易导致安全事故。为了避免这类事故的发生,可以利用电保护、热保护,甚至是磁保护等方法,来减小关键部件收受损伤的程度。比如,通过将测温元件安装在电机轴承外套上,就可以防止轴承温度过高的现象发生。当轴承温度过高时,测温元件就会立即发出信号,从而可以帮助工作人员及时发现问题和处理问题。
结语
本文以造成高压电机损坏的主要原因以及高压电机检修策略进行分析。
参考文献
[1]邹建华.对高压电机常见故障的分析与处理[J].黑龙江科学,2018(7):78.
[2]梁宇.高压电机损坏原因分析及检修策略[J].设备管理与维修,2018(S1):33-35.
论文作者:胡军
论文发表刊物:《中国电业》2019年11期
论文发表时间:2019/12/2
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