趙勇

[摘 要]本文分析煤礦高壓電機常出現(xiàn)的故障，以及現(xiàn)場檢修的方法。

[關(guān)鍵詞]煤礦高壓電機 故障 修理

中圖分類號：TM343 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）01-0040-01

1 綜述

對于煤礦高壓電機來說，它是指在工頻50Hz、額定電壓為3kV、6kV及10kV交流三相電壓下運行的電機。其有多種類型，從容量大小可為小型、中型、大型及特大型4種；從絕緣等級分可為A、E、B、F、H、C級電機；從結(jié)構(gòu)及用途上分為通用型、特殊結(jié)構(gòu)與用途的高壓電機。而高壓鼠籠式三相異步電機與其它電機也一樣，是建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上的。在高電磁場作用下和本身技術(shù)條件及外部環(huán)境、運行條件等綜合作用下，電機就會在一定運行期內(nèi)產(chǎn)生各種電氣與機械故障。了解其常出現(xiàn)的故障機理并進行分析，即可運用一些簡單而又實用的修理工藝和操作方法，將故障予以排除。

2 常出現(xiàn)的故障分析

1）冷卻系統(tǒng)故障。目前高壓電機冷卻方式有兩種，一是自行通風(fēng)防滴式，二是是全封閉水冷式。而自行通風(fēng)防滴式電機只要進出風(fēng)口不被堵塞，基本上不會出現(xiàn)冷卻系統(tǒng)故障；全封閉水冷式電機的冷卻系統(tǒng)分鋼質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管和鋁質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管兩種。水冷式電機主要有一下故障：①電機外部冷卻管路損壞，冷卻介質(zhì)流失導(dǎo)致冷卻能力減小，引起電機溫度上升；②因冷卻水變質(zhì)，冷卻水雜質(zhì)腐蝕管道，冷卻通道堵塞，導(dǎo)致電機過熱；③對散熱要求高的電機的冷卻散熱管，要求有良好的導(dǎo)熱性，故采用特制的軋有散熱片的鋁質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管。經(jīng)過多年的運行，空氣中的粉塵、水中的雜質(zhì)和礦物質(zhì)使電機的鋁質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管擴口鉚壓結(jié)合處嚴重氧化、銹蝕，加上電機振動造成鉚壓處松動，冷卻水滲入結(jié)合處產(chǎn)生孔洞，造成循環(huán)冷卻散熱管漏水，直接滴在電機的定子上，以致造成電機“放炮”事故。

2）定子槽楔松動，端部綁扎不良。定子槽楔松動、繞組端部綁扎不良，電機在啟動和運行時會產(chǎn)生振動，線圈相對產(chǎn)生位移，電磁聲大，出現(xiàn)放電。

3）轉(zhuǎn)子的故障。頻繁啟動和過載運行時產(chǎn)生的熱效應(yīng)力、電磁力和機械離心力的作用，引起交變應(yīng)力而造成電機鼠籠轉(zhuǎn)子的短路環(huán)與銅條焊接處開焊，轉(zhuǎn)子銅條在槽內(nèi)松動，運行時定子電流擺動大，電機振動劇烈，電磁聲增大并出現(xiàn)放電。

4）軸承的故障。若軸承安裝不正確，配合公差太緊或太松，潤滑脂添加不合適，在運行時軸承發(fā)熱、溫升過高、振動大、軸承處聲音異常發(fā)出很大的響聲。

5）絕緣電阻低，繞組擊穿接地與引出線故障。電機所處的環(huán)境潮濕，絕緣部分受潮，電阻值下降不符合了規(guī)程要求；磁性物質(zhì)落在線圈表面上，從而產(chǎn)生鉆孔現(xiàn)象，導(dǎo)致定子繞組的絕緣被擊穿接地；電機引線位置處于鐵心背部的熱風(fēng)區(qū)，長時間絕緣會熱老化，引出線橡膠絕緣酥脆、變質(zhì)和剝落，外力和機械震動使瓷瓶破裂或電機引線松動，導(dǎo)致電機引出線接觸不良，甚至斷裂而出現(xiàn)劇烈的弧光放電。

3 現(xiàn)場檢修方法

1）冷卻系統(tǒng)故障檢修。①提高冷卻水水質(zhì)的質(zhì)量，減少冷卻水雜質(zhì)腐蝕管道，冷卻通道堵塞的機率。②要合理安裝電機外部冷卻管路，并定期進行防腐和加強外部冷卻管路巡視，減少冷卻介質(zhì)的流失。③若鋼質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管漏水，采用電（氣）焊補焊；若鋁質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管漏水，需采用沖壓、填塞、密封的現(xiàn)場檢修方法，解決此循環(huán)冷卻散熱管漏水。就是通過在鋼件水箱體與鋁制循環(huán)冷卻散熱管結(jié)合處的縫隙內(nèi)注入膠水，避免鋼和鋁的直接接觸，防止鋼鋁結(jié)合處氧化作用。若將整個鉚壓結(jié)合處全部密封起來，能有效避免循環(huán)水對接頭處的腐蝕，降低檢修費用，提高工作效率，并減小維修量。

2）定子槽楔松脫及端部綁扎不良的檢修。廠家為加快嵌線速度，把應(yīng)該使2個線圈相互綁扎的端部墊塊改成嵌線前單個綁扎，而兩道墊塊綁扎的改成了一道。該結(jié)構(gòu)中端部線圈不能成為一個整體，在電機起動或運行中就發(fā)生位移和振動，使絕緣磨損，嚴重者端部線圈與護圈的接觸處絕緣被全部磨掉露銅。因此，繞組端部伸出鐵心外長度超過250mm應(yīng)加兩道墊塊綁扎，且要綁扎牢固。定子槽楔松脫的處理：①打出松脫的定子槽楔。②用酚醛布板做成截面積為下窄上寬的倒梯形狀，鋸成所要的長度。③將酚醛布板做成的槽楔輕打入槽內(nèi)。④將檢修過的部位刷上絕緣漆。線圈端部絕緣磨損及端部綁扎不良的處理：①線圈端部磨損主要為端部線圈與護圈的接觸部分磨損，刮去磨損處舊絕緣，用F級桐馬環(huán)氧粉云母帶包扎8層，再1/2疊包0.05mm厚聚四氟乙烯薄膜1層。②端部線圈與護圈間墊3mm厚滌綸氈。③用玻璃絲帶綁牢。④綁扎后浸漆，加熱風(fēng)干。

3）轉(zhuǎn)子銅條開焊斷裂點的查找與檢修。銅條斷裂口發(fā)生的部位基本都在伸長端上，并靠近與短路環(huán)的焊接處。銅條斷口附近無顯著變形，無象塑性材料被拉斷時出現(xiàn)的縮頸。斷口的2個斷裂面一般吻合很嚴密，不仔細檢查，很難發(fā)現(xiàn)。檢查后可發(fā)現(xiàn)在斷裂面的下半部有磨光的部分，銅條的上半部還有脆性的斷裂部分，并形成前沿線。斷裂點查找與檢修方法，即：①分解電機抽出轉(zhuǎn)子。②用手錘輕敲銅條，經(jīng)仔細檢查可找到斷裂處。③銅條斷裂處用拋光機或三角銼打成坡口。④用耐火材料保護好鐵心，防止火烤傷。⑤用銅焊焊接坡口，焊到高于坡口面為止。⑥銼平焊界處，用砂光焊界面。⑦涂上絕緣漆，加熱風(fēng)干。⑧撤除耐火材料，無遺留物后再用高壓風(fēng)吹掃轉(zhuǎn)子。⑨重新裝配，緊固各部螺絲后可試轉(zhuǎn)。

4）引出線故障檢修。①扒去處于熱風(fēng)區(qū)的引出線舊絕緣，重新上絕緣，用F級桐馬環(huán)氧粉云母帶包扎8層，再1/2疊包0.05mm厚聚四氟乙烯薄膜1層。②引出線從定子繞組至接線盒間增加綁扎繩，減少引出線和絕緣瓷瓶的松動。③用中性清洗劑擦試絕緣瓷瓶。④砂光引線鼻子，接觸面涂抹導(dǎo)電膏，緊固壓線螺絲，減少接觸電阻。⑤接線柱和引線鼻子處包扎黃蠟帶，避免弧光放電。

5）絕緣電阻低、繞組絕緣擊穿接地與引出線故障檢修。三相異步電機定子常發(fā)生的電氣故障：一是繞組絕緣擊穿接地，二是匝間絕緣損壞造成匝間短路燒壞繞組。前者常見，后者多發(fā)生在低壓電機。定子繞組接地故障點尋找：①采用冒煙法尋找定子線圈非金屬性接地。在鐵心與線圈之間加一較低電壓，用調(diào)壓器調(diào)節(jié)電壓，電流限制在5A以內(nèi)，防止燒壞鐵心。電流在通過接地點時，在故障點處產(chǎn)生熱量，因熱作用，燒損絕緣會冒白煙，甚至火花。②采用電壓降法尋找金屬性接地故障點。該法要在抽出轉(zhuǎn)子情況下進行，否則通以交流電時，轉(zhuǎn)子繞組上有感應(yīng)出高壓的危險。定子繞組接地點的局部修理：①給要修理的線圈通入大電流使繞組加熱，將溫度控制在150℃左右，使絕緣軟化。但要注意安全（如繞組有接地故障時，外殼可能帶電，當(dāng)絕緣已軟化后，切斷電源才可開始撤出繞組的工作）。②割開端部線圈幫繩，取出墊塊，退出故障線圈所在的槽中的槽鍥。③扒去故障線圈舊絕緣，刷1410號云母帶漆，再連續(xù)包扎F級桐馬環(huán)氧粉云母帶9層，要求半迭繞包扎，上、下層間的對縫錯開，包扎緊固。再以1/2疊包O.05mm厚聚四氟乙烯薄膜1層。④清掃定子槽和處理其余線圈表面的絕緣，并將修復(fù)的線圈下入槽內(nèi)。⑤包好串聯(lián)接頭與聯(lián)線絕緣，配好端部墊塊，綁好端部綁繩。⑥繞組進行耐壓試驗，測量繞組直流電阻，三相直流電阻互差≯2%。

4 結(jié)束語

在修理的過程中，通過不斷總結(jié)修理經(jīng)驗，改進工藝，其高壓電機故障可以有效的減少與控制，防止突發(fā)性事故的發(fā)生，為提高設(shè)備完好率和運行周期奠定基礎(chǔ)，為企業(yè)多創(chuàng)經(jīng)濟效益提供可靠保證。

參考文獻

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