浅析三相交流高压电动机常见故障及相应措施

今日推荐赵永 2017-11-09 10:39:11
    1 三相交流高压电动机电源缺相运行
    (1)据有关统计电动机因缺相运行而造成烧毁的事故比重非常之高,这类故障主要出现在电机在运行中突然断相,这时如果电动机电源不及时切断,原来三相绕组所承受的负荷就由两相绕组来承担,这样就使电动机其中两相绕组流过的电流过大,时间稍长便会因流经绕组的电流过大,使绕组发热而烧毁。
    (2)防范措施:①电机电源接线时务必确保与电源接线处的连接紧固可靠,以免电机运行时振动引起接线处断开而造成缺相。②充分利用机组大小修机会对电机引线鼻子处理,引线鼻子采用45%银钎焊工艺进行焊接。③有些电机中性点三相引线系直接短接,没有专门固定支架,电机长期运行,使引线线鼻处接触不良,在工作电流作用下,接触面氧化并出现局部过热情况,造成中性点线包绝缘损坏、带电部分触及到接线盒壁,使得电机接地过流动作。在中性点接线盒内加装一绝缘子,并安装铜排,将中性点引线固定在铜排上。
    2 电机使用寿命长,定子绕组绝缘老化
    (1)由于电机运行时间较长,线圈长时间受到化学、热变形、电动力和机械力的作用,其绝缘性能逐渐降低,频繁启动会加速高压电动机定子线圈绝缘老化。2010年7月3日,该厂300 MW机组某一吸风机电机BC相引线在接线盒穿孔处焊接位置嗤断。该电机为1985年产品,电机长时间运行引线绝缘老化,且该引线接头在穿孔处打折弯曲也致绝缘薄弱,电机在运行中引线有轻微震动磨损造成绝缘降低,最终导致BC相在运行中绝缘击穿形成相间短路。
    (2)防范措施:①电动机本身存在先天性缺陷。电动机的制造质量、工艺、绝缘强度等存在局部缺陷。对于新安装的电机,投产前仔细检查主绝缘及匝间绝缘中存在潜伏性的薄弱点。②尽量能避免频繁启动。③在大、小修中加强对端部连线以及引出线绝缘状况的检查,对有龟裂现象的引出线要及时地进行更换,对定子老化的部位浸环氧树脂漆,对更换后的引出线或端部连线进行加固。④在清扫擦拭定子线圈时,合理使用清洗剂,不能大面积的喷洒、冲刷,以防所含水分渗透到局部破损的绝缘中,降低绝缘强度,要用白布沾清洗剂进行擦拭。⑤用10 kV绝缘热缩管将整根引线进行热缩加强绝缘。
    3 线圈匝间短路和端部引线短路
    (1)电机烧毁的位置大多数发生在线圈的端部,部分是匝间短路引起的,部分是端部引线短路造成的。造成这种故障的主要原因是端部引线多数包缠不紧,且端部引线固定不牢,这样电机在运行中由于受到电磁力的作用,特别是在启动时,电磁力较大,再加上运行中电机的振动,使得端部引线和线圈端部匝间绝缘相互摩擦,时间一长,将绝缘损坏造成匝间短路或单相接地故障,最终将电机烧毁。另外电机由于长时间过载或过热运行,绕组绝缘老化,绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象,使绕组烧毁。
    (2)防范措施:①电机线圈端部是手工包扎的,若包扎質量不好,就容易使线圈松动。对于薄弱的线圈端部,重点处理,用涤波绳绑扎并涂环氧树脂固定为一体,防止电动力造成引线磨损放电。②尽量避免电动机过载运行。③保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。
    4 滑动轴承电机漏油引起电机损坏
    (1)高压电动机轴瓦普遍存在漏油现象,造成定子线圈油污腐蚀,电机线圈因油污腐蚀烧毁的事故也相当普遍。
    该厂1 000 MW机组一电机非负荷侧定子线圈油污腐蚀,造成引线外皮长时间在高温油气中运行爆裂。这类故障发生的部位基本集中在电机定子槽口、绕组端部和绕组鼻端引线处。其特点是油污附着在线圈上,对线圈主绝缘起溶解浸蚀作用,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、接地短路等故障。
    (2)防范措施:①对电机端部至接线盒之间引线全部更换为耐油、耐高温、耐老化的硅橡胶绝缘电缆。型号为JGG 1*70 10kV 180℃ F级绝缘。②在定子线圈负荷侧和非负荷侧两端各安装了通风管,以平衡定子膛内外气压防止了因定子膛内部负压油漏到定子绕组内部。
    5 由于轴承原因造成电机损坏
    (1)如果轴承装配不当,如冷装时敲击轴承内圈不均匀,导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小,出现跑内圈现象。装电机端盖时,敲击不均匀会导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松,出现跑外圈现象。轴承装配不均匀会引起轴承在运行中温度上升,导致电机绕组烧毁,特别是跑内圈时会造成转子轴严重损坏甚至轴弯,从而引起定子扫膛。如果轴承架内的杂物未彻底清理干净,运行时轴承滚道受损引起温度升高烧坏轴承。
    (2)防范措施:①安装轴承时,一般要对轴承进行加热,如轴承加热器和油煮等方法,把轴承加热到80 ℃~100 ℃,只有这样,才能使轴承的装配保证质量。②禁止多种润滑油脂混用。③定期对轴承加润滑脂。为了便捷高效我厂最近几年引进了轴承自动加油装置,一套自动加油装置能维持6个月,这样就减少了维护工作量。
电机轴承自动加油装置图如图1所示。
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    该厂通过两年的不懈努力,电机事故率大大降低,为该厂挽回直接经济损失近百万元。当然由于设备质量、职工业务素质等方面的原因,还没有完全达到对设备的“可控、在控”状态,因此,在今后的工作中还要在设备质量、人员培训、检修工艺上下功夫,从实际出发,认认真真地把设备维护和维修好,确保设备的安全稳定运行。
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参考文献
[1]三相异步电动机使用与故障分析[Z].
[2]编委会.三相异步电动机维修问答[Z].
[3]张增耀.三相异步电动机常见故障的分析和处理[J].科技信息,2011(7):48,74.
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