王竹苗

（山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司高陽(yáng)煤礦，山西孝義032306）

1 高壓電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障和相應(yīng)的解決措施

1.1 軸電壓故障及其解決措施

高壓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生的感應(yīng)交流電壓就是軸電壓，這是由于高壓電動(dòng)機(jī)的定子鐵芯周?chē)a(chǎn)生的交變磁場(chǎng)導(dǎo)致的。而高壓電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)如果出現(xiàn)磁路不平衡的狀況就有可能導(dǎo)致交變磁場(chǎng)的產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致軸電壓產(chǎn)生[1]。另外，三相電源不平衡也容易出現(xiàn)這種狀況，定子繞組不平衡和異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子斷條等情況下也容易導(dǎo)致軸電壓的產(chǎn)生。而軸電壓故障產(chǎn)生的危害不容忽視，當(dāng)其達(dá)到一定數(shù)值的時(shí)候，能夠致使電壓擊穿油膜產(chǎn)生軸電流，進(jìn)而導(dǎo)致軸承的滾子等和滾道產(chǎn)生灼傷，這些灼傷雖然是點(diǎn)狀的其危害不容小覷，嚴(yán)重情況下會(huì)致使軸承無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。

解決措施：有的高壓電動(dòng)機(jī)使用的是帶軸承座的機(jī)器，那么這種情況下可以把絕緣墊墊在反負(fù)荷端的軸承座下。此外，還有一個(gè)比較容易被忽視的細(xì)節(jié)是軸承的固定螺絲上應(yīng)該套上絕緣套管。有的高壓電動(dòng)機(jī)則采用滾動(dòng)軸承，這種情況下要把絕緣隔斷放在軸承套上，和軸承座的一樣，也要在軸承的固定螺絲上安裝上絕緣套管。對(duì)于使用滑動(dòng)軸承的高壓電動(dòng)機(jī)只需要在瓦座和軸瓦間加上絕緣墊。

1.2 定子故障及其解決措施

定子故障發(fā)生的原因通常是由于在制造高壓電動(dòng)機(jī)部分定子線(xiàn)圈的引線(xiàn)頭存在裂口或者裂紋等，而高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)電動(dòng)力比較大，導(dǎo)致裂紋或者裂口隨著線(xiàn)圈的極相和連線(xiàn)間的震動(dòng)而裂的更大，導(dǎo)致銅線(xiàn)被燒斷或者發(fā)生飛弧[2]。

解決措施：加強(qiáng)對(duì)制作廠工藝流程的監(jiān)督和管理，嚴(yán)格要求制作廠的制作規(guī)范，比如，檢查線(xiàn)圈的引線(xiàn)頭是否進(jìn)行了清理打砂，對(duì)于不合格的嚴(yán)令改進(jìn)。再如，嚴(yán)格監(jiān)督檢查焊頭前引線(xiàn)和靜止線(xiàn)圈連線(xiàn)處的彎折整理是否標(biāo)準(zhǔn)等。另外，可以利用銀焊接頭對(duì)中型以上的高壓電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈接頭等處理。

1.3 定子線(xiàn)圈電暈故障及其解決措施

定子線(xiàn)圈的絕緣面上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電場(chǎng)分布不均的現(xiàn)象，這是由于電子線(xiàn)圈位于高壓電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)槽口處和端部出槽處，當(dāng)出現(xiàn)電場(chǎng)分布不均時(shí)若局部場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值較高則周?chē)臍怏w會(huì)輝光放電，此時(shí)，會(huì)有藍(lán)色的熒光出現(xiàn)在輝光放電處，這就是我們所說(shuō)的定子線(xiàn)圈電暈現(xiàn)象。電暈現(xiàn)象通常出現(xiàn)于額定電壓高于6 kV的時(shí)候，一旦出現(xiàn)電暈現(xiàn)象就會(huì)有臭氧等出現(xiàn)，而臭氧等物質(zhì)會(huì)對(duì)絕緣起到阻礙作用[3]。

解決措施：首先必須保證線(xiàn)圈絕緣表面的電場(chǎng)均勻分布，那就要對(duì)絕緣表面進(jìn)行低電阻防暈層處理，最好將電阻率控制在104～105 Ω·m之間以使防暈層處于低電位，這樣能夠有效地減小場(chǎng)強(qiáng)[4]，絕緣表面的電阻低了，在防暈層穩(wěn)定接地后，槽壁于絕緣層之間的間隙被完全斷路，這樣就不會(huì)發(fā)生電暈現(xiàn)象。

1.4 在電動(dòng)機(jī)冷卻時(shí)容易出現(xiàn)的故障及其解決措施

煤礦內(nèi)的大型高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)作時(shí)容易發(fā)熱，因此大型高壓電動(dòng)機(jī)都配有冷卻裝置，其實(shí)冷卻裝置的作用就是進(jìn)行熱交換，防止高壓電動(dòng)機(jī)作業(yè)過(guò)程中因過(guò)熱而出現(xiàn)故障。大型高壓電動(dòng)機(jī)的冷卻裝置分為水冷卻裝置和風(fēng)冷卻裝置。水冷卻裝置一般都位于高壓電動(dòng)機(jī)的頂部位置，其進(jìn)行冷卻工作時(shí)冷卻水中會(huì)產(chǎn)生一些雜質(zhì)，雜質(zhì)過(guò)多容易導(dǎo)致堵塞熱交換毛細(xì)管的現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致高壓電動(dòng)機(jī)的制冷效果減弱甚至無(wú)法制冷。此時(shí)，如果使用化學(xué)清洗劑進(jìn)行水垢清理又會(huì)導(dǎo)致毛細(xì)管被腐蝕。風(fēng)冷卻裝置中風(fēng)扇是制冷的主要部件，而風(fēng)扇容易發(fā)生變形，風(fēng)扇變形又會(huì)影響到高壓電動(dòng)機(jī)的正常使用。

解決措施：在對(duì)水冷卻裝置中的污垢進(jìn)行清理時(shí)要及時(shí)地查看是否有漏水現(xiàn)象，以有效地防止冷水泄漏破壞絕緣的作用，防止高壓電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障。在修理風(fēng)冷卻裝置時(shí)要及時(shí)地清理散熱管的內(nèi)壁和外壁，防止高壓電動(dòng)機(jī)升溫過(guò)快過(guò)高。

1.5 高壓電動(dòng)機(jī)振動(dòng)大及其解決措施

高壓電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)如果震動(dòng)過(guò)大會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)損壞，使其無(wú)法正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)绊懨旱V的整體運(yùn)行。因此，在平時(shí)的工作中要時(shí)常注意觀察并檢測(cè)高壓電動(dòng)機(jī)振動(dòng)是否過(guò)大。

解決措施：在高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要定時(shí)的對(duì)電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)頻率進(jìn)行測(cè)量，可以利用振動(dòng)測(cè)試儀進(jìn)行振動(dòng)值和頻率的測(cè)量，也可以利用頻譜儀進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量之后要仔細(xì)地分析數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷振動(dòng)是否異常，如果存在異常分析振動(dòng)異常的原因，并及時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢修，盡量使高壓電動(dòng)機(jī)在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)以免影響煤礦的整體運(yùn)作。

1.6 端蓋方面的故障及其解決措施

在高壓電動(dòng)機(jī)的使用過(guò)程中，其端蓋比較容易變形，因?yàn)槎松w承受著電動(dòng)機(jī)帶來(lái)的較大外力，除此之外還受其自身應(yīng)力釋放的影響，而端蓋變形會(huì)導(dǎo)致高壓電動(dòng)機(jī)無(wú)法運(yùn)行。端蓋都帶有軸承套，軸承套經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)跑外套的情況，這將致使高壓電動(dòng)機(jī)的端蓋以及軸承套的內(nèi)孔受到磨損，受到磨損的影響內(nèi)孔尺寸容易擴(kuò)大，導(dǎo)致端蓋無(wú)法使用，進(jìn)而影響整個(gè)高壓電動(dòng)機(jī)的使用。

解決措施：首先，可以采取內(nèi)孔鑲套的辦法。鑲套時(shí)要注意其單邊厚度必須大于5 cm，在套和本體中間進(jìn)行定位，此外，還應(yīng)注意檢查套和端蓋安裝的結(jié)合面是否和內(nèi)孔垂直[5]。其次，可以選擇重新制作備件的方法。在重做時(shí)要保證重做的尺寸和原來(lái)的尺寸相同，當(dāng)然，也可以把尺寸控制在相同的公差等級(jí)內(nèi)外，還要注意保證重做的備件應(yīng)力釋放完畢以防止變形再次發(fā)生。

1.7 轉(zhuǎn)子籠斷條及其解決措施

轉(zhuǎn)子壟斷條故障常發(fā)生于高壓異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)斷條發(fā)生后，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度會(huì)明顯下降，且伴有電動(dòng)機(jī)溫度較高的現(xiàn)象，尤其是當(dāng)電動(dòng)機(jī)承載較大時(shí)這種現(xiàn)象更加突出。

解決措施：當(dāng)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)明顯減速且溫度較高的狀況時(shí)，首先對(duì)其進(jìn)行檢查以確認(rèn)是由轉(zhuǎn)子籠斷條引起，一經(jīng)確認(rèn)必須將斷電的轉(zhuǎn)子籠條更換為銅條，也可以對(duì)轉(zhuǎn)子籠條采取重新鑄鋁的辦法。

1.8 絕緣電阻低及其解決措施

如果高壓電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后未經(jīng)絕緣強(qiáng)度檢查又進(jìn)行工作，容易導(dǎo)致絕緣擊穿短路。

解決措施：經(jīng)檢查如果發(fā)現(xiàn)絕緣電阻低是由于繞組上有未清理的粉塵和雜物引起，要立刻對(duì)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)行徹底的清理。如果是因?yàn)楦邏弘妱?dòng)機(jī)里面受潮或者進(jìn)水，必須及時(shí)將高壓電動(dòng)機(jī)進(jìn)行拆卸并送入烘房進(jìn)行烘干處理。如果是因?yàn)榻^緣繞組老化的原因，要及時(shí)地檢查老化情況并及時(shí)更換絕緣繞組。

2 煤礦高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)

1）單相接地保護(hù)。當(dāng)單相接地電流大于5 A時(shí)，必須對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)進(jìn)行單相接地保護(hù)裝置的配置，能夠有效地防止單相接地障礙的產(chǎn)生，有了此裝置，當(dāng)接地電流達(dá)到5 A以上10 A以下的時(shí)候裝置會(huì)發(fā)出警示，當(dāng)接地電流大于10 A的日后裝置會(huì)立刻自動(dòng)跳閘，跳閘后電流被切斷，能夠?qū)Ω邏弘妱?dòng)機(jī)內(nèi)部起到保護(hù)作用。

2）電流速斷保護(hù)。在高壓電動(dòng)機(jī)的容量在2 000 kW以下時(shí)，當(dāng)高壓電動(dòng)機(jī)發(fā)生繞組的現(xiàn)象時(shí)電流速斷保護(hù)能對(duì)電動(dòng)機(jī)起到很好的保護(hù)作用，當(dāng)引出線(xiàn)出現(xiàn)相間短路的時(shí)候電流速斷也是最好的保護(hù)電動(dòng)機(jī)不受損害的有效方式。電流速斷保護(hù)由兩相兩繼電器式和接于相電流之差的二相一繼式接線(xiàn)兩種方式組成。

3）低電壓保護(hù)。低電壓保護(hù)是一種在電源電壓值短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)中斷的情況或者是出現(xiàn)降低的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)重要電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)的一種保障。在高壓電動(dòng)機(jī)短時(shí)間內(nèi)電源電壓中斷或者下降的情況下，對(duì)于次要的電動(dòng)機(jī)需要進(jìn)行斷開(kāi)處理以進(jìn)行低電壓保護(hù)。當(dāng)然，對(duì)于是否可以進(jìn)行低電壓保護(hù)處理要依據(jù)該電動(dòng)機(jī)時(shí)候允許自啟動(dòng)來(lái)決定。

4）過(guò)負(fù)荷保護(hù)。煤礦在實(shí)際生產(chǎn)和運(yùn)行中，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)高壓電動(dòng)機(jī)負(fù)荷過(guò)大的情況，對(duì)于此種情況，如果沒(méi)有相應(yīng)的保護(hù)措施容易導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障甚至不能運(yùn)轉(zhuǎn)，因此要在高壓電動(dòng)機(jī)上安裝負(fù)荷裝置以對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)負(fù)荷保護(hù)。有了負(fù)荷裝置一旦電動(dòng)機(jī)存在超負(fù)荷情況裝置會(huì)發(fā)出提示信息，在特定情況下負(fù)荷裝置會(huì)令電動(dòng)機(jī)進(jìn)行減輕負(fù)荷或者自動(dòng)跳閘的操作。

3 煤礦高壓電動(dòng)機(jī)的維護(hù)

1）注重對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)的定期清潔。高壓電動(dòng)機(jī)的清潔對(duì)于電動(dòng)機(jī)的使用效果和壽命有著重要的影響，因此，在日常工作中，工作人員要時(shí)刻注重保持高壓電動(dòng)機(jī)的清潔，防止油和水等雜質(zhì)進(jìn)入高壓電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，每月進(jìn)行至少1次電動(dòng)機(jī)內(nèi)部灰塵清除工作，壓縮空氣吹是清理電動(dòng)機(jī)內(nèi)部灰塵的有效途徑。

2）注重對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)冷卻。在對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)冷卻工作時(shí)應(yīng)該將溫度控制在40℃以?xún)?nèi)[6]，保證環(huán)境衛(wèi)生，以及干燥不潮濕，因?yàn)樵诔睗竦沫h(huán)境和清潔度不高的環(huán)境下電動(dòng)機(jī)容易出現(xiàn)風(fēng)道堵塞的情況，不利于高壓電動(dòng)機(jī)的正常使用。

3）做好螺栓檢查工作。高壓電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行一段時(shí)間后難免會(huì)出現(xiàn)螺栓松動(dòng)的情況，發(fā)現(xiàn)螺栓松動(dòng)時(shí)要及時(shí)進(jìn)行緊固，如果不能及時(shí)處理將會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障甚至影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命[7]。

[1]張慶達(dá)，高齊烈，杜瑞存.高壓電動(dòng)機(jī)故障診斷與修理[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1994：13-20.

[2]張洪奎.電機(jī)振動(dòng)的原因分析及處理對(duì)策[J].石油和化工設(shè)備，2005（3）：28-29；34.

[3]劉保錄，裴建勛，等.異步電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障及處理方法[J].淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（2）：68.

[4]翟慶志.電機(jī)學(xué)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2008：7-42.

[5]焦成.煤礦電動(dòng)機(jī)故障分析及維修措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（15）：31-32.

[6]劉振興，尹項(xiàng)根，張哲.鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子故障在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與診斷方法[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2004（1）：96.

[7]沈劍鋒.國(guó)內(nèi)煤礦行業(yè)開(kāi)采技術(shù)及設(shè)備連接分析[J].地質(zhì)資源勘測(cè)，2010（2）：17-l8.