摘要：本文探讨了温升、电压以及绝缘电阻等因素对高压电机运行的影响。针对宣钢设备能源部高压电机在实际检修和运行过程中出现的问题，对高压电机在运行中常见的一些异常和事故给出了处理建议。
关键词：高压电机；故障；处理
１故障分析
通常情况下，高压电机故障多以定子线圈线间短路、局部接地、引线或匝间短路以及转子熔铝等为主。由于高压电机需要频繁启动，从而使得定子线圈受到高电位与电动力的同时作用，致使线圈磨损、松动，甚至腐蚀。以往检修时只针对机械部分进行处理，绕组绝缘状况仅是对表面进行观察，出现龟裂老化等现象时也只是在登记卡上进行记录。虽然电气测试指标均达到合格标准，但因高压电机中性点属于内封，一般的测试无法深入到中性点位置，因此线间绝缘薄弱点无法充分暴露出来，同时对三相引线的龟裂也不重视。
２故障处理
２.1加强绝缘薄弱环节的处理
在对故障进行处理时，必须重视引出线绝缘状况和端部连线的检查，发现有龟裂情况时立即更换，或加装专门的绝缘套管，定子老化部位需浸环氧树脂漆，同时对更换后的端部连线进行加固。而在对定子线圈进行清扫擦拭的过程中，应当选取更加合理的清洗剂，且不得采取大范围的冲刷或喷洒处理，以免水份渗透到局部破损的绝缘中，致使绝缘强度受到影响。
某10kV引风机电机大修时，用2500V绝缘表测得Ａ引风机电机绝缘不合格。打开电机前、后端盖，发现电机线圈周围有一层黑油污，用SS-50电机清洗剂清净铁芯、绕组线圈后仍无法找到故障点。于是采用直流烧穿法，发现电机上端一个线圈上层线棒绝缘层内表面有冒火点，故障从故障点沿线棒上侧面绝缘层对地爬弧。该电机采用风扇直接冷却，导致油、灰尘、潮气等附着在定子绕组表面，形成的污秽对线圈引出线主绝缘起融解浸蚀作用，使主绝缘与导线分层，线圈整体绝缘强度降低，长时间运行后造成定子绕组相间短路、对地短路等故障。
针对引风机电机故障，可采用如下处理方法。首先将引风机电机定子清洗干净，故障处进行彻底清洁后用白布沾无水酒精擦拭，清理绝缘层表面碳化物、积物，暴露新表面，以环氧树脂胶（与固化剂1：1比例配成）进行涂抹。由于故障点在线棒内表面上部，无法进行包扎，因此把玻璃丝带剪成长约20～30mm，与环氧树脂胶混和后填满故障点附近空间，用１盏1000W碘钨灯烘烤环氧树脂胶固化即可。
然后进行定子绕组绝缘烘焙，温度不得超过90℃，测得每相绕组对地、相间绝缘为360／320MΩ（Ａ相）、280／230ＭΩ（B相）、270／220ＭΩ（C相）时，再继续烘焙，绝缘上升缓慢。停止烘焙，用喷枪（调整空气压力为2～3kg／cm2）为整个定子绕组喷上1032绝缘漆后，重新烘焙。待定子冷却到50℃，再喷一次1032绝缘漆，烘干后进行电机定子绕组试验，测得每相绕组对地、相间绝缘为398／278MΩ（A相）、371／284MΩ（B相）、370／281MΩ（C相），吸收比为3.21（合格）。
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将定子置于一侧冷却，恢复到常温后测得其直流电阻RAX为0.2187Ω、RBY为0.2188Ω、RCZ为0.2213Ω。相关标准规定，其最小误差必须控制在2％以内，而测定结果显示实际误差为1.18％，满足要求。定子绕组交流耐压测定结果为耐压9000V，1min后即可通过。由此可知，１＃机A引风机电机定子绕组各项试验合格，回装电机。
2.2转子断笼条的分析
启动高压电机，尤其是负荷相对较大的电机，当启动电流从零迅速上升到持续最大值时，端环短路电流会在短时间内上升到最大值，从而致使端环受热出现膨胀现象，而该变化必然导使其径向出现位移，笼条端部也会随之发生径向弯曲。而启动时间越长，其启动电流也就越大，笼条的弯曲现象也会更加厉害。随着电机逐渐进入稳定运行状态后，其电流也会逐渐恢复到正常运行值。在这个阶段，笼条因受到集肤效应的影响，转子槽口会聚集较大的电流，使得笼条会以“弓”型不断弯曲变形。在启动和运行状态下，笼条又会再次受到离心力的影响，因短路环属于厚壁，当其发生转动时，离心力径向也会因此随之增加，从而导致笼条出现小幅度的位移，并导致其端部不断完全变形。为此，在电机启动时，笼条不仅受到来自离心力和膨胀力的作用力，同时电磁径向力也会对其产生作用，致使其发生完全变形，而交变应力也会因笼条发生相应的改变，从而出现反复弯曲，并导致金属疲劳迅速达到最大值，就必然断裂或发生笼条端部焊缝拉开。
某10kV循环水泵电机大修时，用敲击法发现鼠笼条的声音不同，检查后发现两台循环水泵电机转子短路环处鼠笼条脱焊。循环水泵电机转子故障处理：首先在转子脱焊处进行彻底清洁后，用白布擦拭干净，在内磨机安装上合金磨头对脱焊处进行打磨陂口，陂口大小可根据实际情况处理。然后进行补焊工作。用银焊条进行补焊，注意应用两把焊枪进行，一把焊枪用于加热，另一把焊枪用于补焊，调整合适温度能使焊接部位强度更加牢固。补焊完成后用磨光机打磨恢复原状，用喷枪（调整空气压力为2～3kg／cm2）吹扫、清理干净转子并涂上防锈漆。由于转子鼠笼条易出现断裂、脱焊等情况，因此大修时必须检查转子笼条的紧固情况，发现松动现象需以无纬带浸沾环氧树脂对笼条端环处进行捆绑使其更加牢固，从而避免其出现位移，同时更换已达到金属疲劳极限的笼条，对于转子鼠笼条脱焊要进行补焊处理。
３结束语
随着工厂正常生产对于关键设备要求的不断提高，对设备运行从“零故障”要求提高到“零缺陷”的要求。本文通过分析高压电机故障原因，阐述了故障处理方法，通过加强定子绕组、引线绝缘强度的方法来解决定子线圈在电动力和高电位的作用下极易出现绝缘脆化、三相引出线绝缘老化龟裂等问题。高压电机转子笼条容易脱焊、断裂，在大修中要认真检查、消除故障，才能确保企业生产设备安全运行，降低非计划停运次数，提高系统运行安全性和稳定性。
参考文献：
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[2]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.
[3]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:韩鹏飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：电机论文; 定子论文; 绕组论文; 转子论文; 故障论文; 高压论文; 线圈论文; 《电力设备》2018年第26期论文;