高壓電機(jī)損壞原因分析及檢修策略探討

米云飛

【摘 ?要】現(xiàn)階段，隨著社會的發(fā)展，我國的火力發(fā)電企業(yè)也有了大跨步的提升。高壓電機(jī)損壞現(xiàn)象在一些發(fā)電企業(yè)很是常見，這種故障不僅會降低火電廠主要輔助機(jī)運行的可靠性，還會嚴(yán)重影響電力機(jī)組運行狀態(tài)，導(dǎo)致機(jī)組的穩(wěn)定性出現(xiàn)很大問題。在現(xiàn)實工作過程中，一些發(fā)電企業(yè)也會因為高壓電機(jī)損壞而導(dǎo)致了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，延緩了發(fā)電企業(yè)的正常計劃。因此，分析高壓電機(jī)損壞的主要原因，提高對高壓電機(jī)的檢修效果，對保障其正常運行和電力企業(yè)的正常生產(chǎn)有著重要的實際意義。

【關(guān)鍵詞】高壓電機(jī);損壞原因分析;檢修策略探討

引言

高壓電機(jī)運行過程中經(jīng)常發(fā)生損毀問題，嚴(yán)重影響了正常的生產(chǎn)秩序和經(jīng)濟(jì)效益;要避免此類問題就必須分析高壓電機(jī)損壞的主要原因，并根據(jù)問題提出可行的措施，減少運行過程中的突發(fā)故障和非計劃停機(jī)。

1概述

自投產(chǎn)以來，高壓電機(jī)損壞現(xiàn)象時有發(fā)生，高壓電機(jī)的損壞不僅給廠里帶來經(jīng)濟(jì)損失，而且還影響了各主要輔機(jī)運行的可靠性，對機(jī)組的安全穩(wěn)定運行造成較大威脅，因此對高壓電機(jī)損壞的原因進(jìn)行了綜合的分析、研究。通過對損壞的所有電機(jī)進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)電機(jī)故障主要有3個方面：電機(jī)定子線圈絕緣損壞;電機(jī)轉(zhuǎn)子故障;由機(jī)械方面引起的軸承故障。電機(jī)發(fā)生這3方面故障的任何一種，都可能導(dǎo)致電機(jī)損壞。為防止類似事故的再次發(fā)生，就這3個方面的原因結(jié)合廠的實際情況進(jìn)行分析研究，找出解決這一問題的相應(yīng)對策，從而確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

2造成高壓電機(jī)損壞的主要原因

2.1電機(jī)定子線圈絕緣受到損壞

造成電機(jī)定子線圈絕緣損壞的因素有很多，其中，線圈的匝間或者端部引線發(fā)生短路是一個重要原因。對那些已經(jīng)被損壞的高壓電機(jī)進(jìn)行解體檢查，就會發(fā)現(xiàn)，燒毀的部分主要集中在線圈端部。而造成線圈端部被燒毀的主要原因有兩方面。一方面是線圈的匝間發(fā)生短路;另一方面則是端部引線發(fā)生短路。在工作過程中，當(dāng)高壓電機(jī)啟動時，電機(jī)往往會發(fā)生一定程度地振動，同時，電磁力的作用也會對電機(jī)產(chǎn)生很大的影響。這樣，線圈的匝間或者端部引線原來的那些絕緣部分會因為摩擦導(dǎo)致而受損。這種受損狀態(tài)若是長時間積累，就會導(dǎo)致絕緣層被破壞，從而引發(fā)這兩個部分的短路。其次，高壓電機(jī)的頻繁啟動同樣會導(dǎo)致定子線圈的損壞。當(dāng)電機(jī)開始啟動時，電機(jī)繞組很多部件都會受到電動力的沖擊，進(jìn)而可能使得電機(jī)線圈出現(xiàn)松動的現(xiàn)象。而當(dāng)線圈因為松動出現(xiàn)絕緣和導(dǎo)線部位錯位時，電機(jī)就會因為短路而受到損壞。同時，高壓電機(jī)工作環(huán)境往往較為惡劣，而且電壓等級也較高，這就會導(dǎo)致電暈發(fā)生概率很大。若是長期受到電暈的影響，電機(jī)部件上的絕緣層就會出現(xiàn)腐蝕和老化的問題，從而導(dǎo)致定子的絕緣層被破壞，引發(fā)電機(jī)燒毀。高壓電機(jī)本身的問題也會導(dǎo)致其在工作過程中容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。由制造的過程匯總，工藝存在不良的現(xiàn)象，高壓電機(jī)線圈的匝間絕緣或者主絕緣也存在著一些薄弱點。而且，這種薄弱點是潛伏的，很難被電力企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)。比如線圈端部包扎質(zhì)量不過關(guān)，手工包扎的結(jié)果就很容易導(dǎo)致線圈松動。而因為線圈松動導(dǎo)致的線圈層間間隙，也很容易因為高壓電機(jī)工作環(huán)境的變化而繼續(xù)增大。這些安全隱患的存在，也很容易引發(fā)高壓電機(jī)的故障。

2.2電機(jī)轉(zhuǎn)子的損壞

在高壓電機(jī)中，轉(zhuǎn)子的損壞也是導(dǎo)致其工作不穩(wěn)定的重要因素。從實際工作看，電機(jī)轉(zhuǎn)子的損壞主要表現(xiàn)在籠條開焊和斷裂等方面。由于電機(jī)轉(zhuǎn)子籠條在電機(jī)運轉(zhuǎn)過程中會受到很多方面的沖擊力，包括熱應(yīng)力、電磁力和慣性力等。這些力的存在，就有可能導(dǎo)致籠條斷裂或者開焊?；\條在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)松動會影響到電機(jī)的正常工作。其主要原因是硅鋼片沖孔過大。電機(jī)運行一段時間后，由于轉(zhuǎn)子籠條受電磁力的作用而產(chǎn)生往復(fù)振動，將鐵芯突出片擠齊，從而使籠條在鐵芯槽內(nèi)松動，這樣頻繁啟動的電機(jī)將受到強(qiáng)大電磁力的作用而使籠條斷裂，甚至將籠條甩出而損壞電機(jī)靜子絕緣，最終將電機(jī)損壞。籠條與端環(huán)之間的焊接是影響轉(zhuǎn)子工作質(zhì)量的一個重要因素?；\條特殊的結(jié)構(gòu)和形狀，使得焊口位置是電機(jī)轉(zhuǎn)子中機(jī)械強(qiáng)度最小的地方。這個部位受到力的沖擊，很容易發(fā)生損壞。在電機(jī)啟動過程中，籠條中會產(chǎn)生很大的電流。而同時，焊口處的電阻很大，這就導(dǎo)致該部位很容易產(chǎn)生很大的熱量，導(dǎo)致焊口溫度上高，從而進(jìn)一步降低了此處的機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)下一次再啟動電機(jī)的時候，焊口處就會因為受到電磁力等作用的沖擊，導(dǎo)致籠條出現(xiàn)開焊或者斷裂的故障。

3高壓電機(jī)檢修策略

3.1設(shè)備選型

設(shè)備選型是保證設(shè)備能否安全穩(wěn)定運行的重要基礎(chǔ)，只有根據(jù)實際運行情況選擇合適型號的設(shè)備，才能保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。對一些竄動量較大的磨煤機(jī)電機(jī)，轉(zhuǎn)子軸承最好選擇一端為滾珠，另一端為滾柱的電機(jī)，而對較大容量有一定竄軸且直接影響機(jī)組負(fù)荷的主要電機(jī)，如一次風(fēng)機(jī)電機(jī)可選用3軸承式電機(jī)（負(fù)荷端為球柱雙列結(jié)構(gòu)的雙軸承），同時還應(yīng)注意功率要匹配，否則功率過大，既浪費又不經(jīng)濟(jì);功率過小，則可能因電機(jī)長期過負(fù)荷運行而加快絕緣老化，最終燒壞電機(jī)。事實上，經(jīng)過反復(fù)分析研究，認(rèn)為3軸承電機(jī)即負(fù)荷側(cè)為球柱雙列結(jié)構(gòu)的雙軸承電機(jī)，可以滿足現(xiàn)場設(shè)備運行的需要。該項條件已能夠從設(shè)計方面加以改善而使得終端用戶受益匪淺，因為負(fù)荷側(cè)為球柱雙列結(jié)構(gòu)的雙軸承，能夠增加軸承的動靜負(fù)荷值，提高軸承的使用壽命。

3.2設(shè)立嚴(yán)格的檢修制度

電力企業(yè)應(yīng)該設(shè)立嚴(yán)格的檢修制度，明確規(guī)定檢修工藝的標(biāo)準(zhǔn)和檢修紀(jì)律。一方面，要做好重點檢查，對常見的高壓電機(jī)故障部位進(jìn)行重點檢驗，尤其是電機(jī)的定子絕緣、線圈絕緣和軸承等部位。另一方面就是要加強(qiáng)全面檢查。發(fā)電企業(yè)應(yīng)該定期組織對高壓電機(jī)的全面檢驗，以及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。而且，對于檢驗，要做到及時記錄，落實相關(guān)責(zé)任，嚴(yán)格監(jiān)督檢驗過程，明確檢驗報告。此外，為了更好地提高檢修效果，電力企業(yè)也要加強(qiáng)對設(shè)備的預(yù)防性檢驗。對于一些很難觀察到的安全隱患，可以通過預(yù)防性的實驗加以判斷。

3.3加強(qiáng)設(shè)備的技術(shù)改造

通過設(shè)備的技術(shù)改造，是提高檢修策略效果，提高高壓電機(jī)工作質(zhì)量的一種有效方法。比如對于操作過電壓的影響，就可以在開關(guān)下口設(shè)置避雷器，這樣就能實現(xiàn)消除過電壓的效果。同時，也可以通過安裝過電壓保護(hù)器來解決操作過電壓的問題。電力企業(yè)應(yīng)該積極學(xué)習(xí)其他大型公司的電機(jī)設(shè)備技術(shù)和管理經(jīng)驗，積極引進(jìn)新技術(shù)和優(yōu)秀人才，以提高本公司的技術(shù)能力。通過技術(shù)改進(jìn)和設(shè)備改造，對提高電機(jī)質(zhì)量有著事半功倍的效果。另外，電力企業(yè)可以引進(jìn)最新的診斷技術(shù)加強(qiáng)對高壓電機(jī)的檢測。比如，采用先進(jìn)的科技診斷技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行在線檢測，就可以及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，并將這些隱患及時消除。又比如可以應(yīng)用智能轉(zhuǎn)子鼠籠條在線檢測儀加強(qiáng)對籠條的監(jiān)控，利用軸承在線檢測儀加強(qiáng)對電機(jī)軸承在線檢測。通過先進(jìn)診斷技術(shù)的應(yīng)用，可以有效減小人工檢修的成本，并能提高檢修的效率。

結(jié)語

經(jīng)過幾年的努力，高壓電機(jī)燒毀的頻數(shù)大大下降，特別是對頻繁啟停的電機(jī)，在大小修時更是加強(qiáng)檢查力度嚴(yán)格進(jìn)行預(yù)防性試驗。對于使用軸承的大型高壓電機(jī)，由于采用了狀態(tài)檢修的檢修方式，在加強(qiáng)設(shè)備巡檢的同時，根據(jù)機(jī)組運行方式的不同，分別對其進(jìn)行檢查、維護(hù)和軸承加油，并實施在線檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，將事故隱患消滅在了萌芽狀態(tài)。

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（作者單位：華電濰坊發(fā)電有限公司）