趙偉程

摘 要：在當(dāng)前的火電廠中高壓電機(jī)屬于重要的關(guān)系輔機(jī)，只有確保高壓電機(jī)的正常運(yùn)行，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)外供電的穩(wěn)定性和可靠性。由于火電廠受到較高濃度粉塵和較大濕度等惡劣環(huán)境的影響，容易造成高壓電機(jī)出現(xiàn)絕緣老化的情況，對(duì)機(jī)組的使用壽命和安全可靠性產(chǎn)生極大的危害。本文通過實(shí)踐，對(duì)當(dāng)前高壓電機(jī)出現(xiàn)絕緣故障的原因進(jìn)行了總結(jié)和分析，并提出了具有針對(duì)性的防范措施，為提高高壓電機(jī)的使用效率和維修人員進(jìn)行維修提供了有力的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高壓電機(jī)；絕緣老化；絕緣受潮；原因；對(duì)策

隨著人們用電需求的不斷增加，對(duì)于電力系統(tǒng)的安全性和可靠性提出了較高的要求，這也就促使調(diào)度對(duì)于發(fā)電企業(yè)機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠以及調(diào)峰能力的要求也隨之越來越嚴(yán)格。對(duì)于發(fā)電企業(yè)來說，影響業(yè)績和經(jīng)濟(jì)效益的最為關(guān)鍵因素之一，就是輔機(jī)缺陷所造成的發(fā)電機(jī)工作不能按調(diào)度曲線運(yùn)轉(zhuǎn)。在火電廠中，高壓電機(jī)作為重要的關(guān)鍵性輔機(jī)[1]，一旦發(fā)生故障，就極有可能造成機(jī)組被迫停止運(yùn)行，當(dāng)機(jī)組處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)發(fā)生降低負(fù)荷的情況，嚴(yán)重時(shí)候會(huì)出現(xiàn)非停的現(xiàn)象。所以加強(qiáng)對(duì)火電廠高壓電機(jī)故障的預(yù)防和控制，是當(dāng)前發(fā)電企業(yè)和設(shè)備管理人員的急需解決的一個(gè)重要問題。

一、常見的絕緣故障和原因分析

（1）絕緣老化。

由于受煤塵、潮濕和高溫等惡劣條件長時(shí)間的影響，致使火電廠高壓電機(jī)的絕緣老化速度加快，這就容易造成設(shè)備在瞬間啟動(dòng)時(shí)，或者是長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)絕緣損害甚至是電機(jī)燒毀的情況[2]。造成高壓電機(jī)絕緣老化的原因主要有以下幾點(diǎn)：

機(jī)械因素：設(shè)備長時(shí)間的受振動(dòng)、離心力、磁場和熱應(yīng)力等因素的影響，容易出現(xiàn)機(jī)械變形的情況，致使設(shè)備部件出現(xiàn)裂紋或者是磨損，進(jìn)而使高壓電機(jī)產(chǎn)生薄弱環(huán)節(jié)。

熱因素：受外部環(huán)境的影響如夏季高溫等因素的影響，再加上設(shè)備自身運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱能和冷卻設(shè)備性能降低等原因，致使電機(jī)溫度得不到有效的降低，從而造成老化現(xiàn)象。此外，受焦耳熱、渦流和介質(zhì)損耗等因素造成的熱量[3]，不僅加快了絕緣的老化，導(dǎo)致絕緣出現(xiàn)變形，產(chǎn)生了薄弱的環(huán)節(jié)，同時(shí)受熱量的影響絕緣出現(xiàn)軟化，容易出現(xiàn)損壞。

電因素：高壓電機(jī)在操作過程中出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定、啟動(dòng)方式不當(dāng)和突然斷電等情況，就會(huì)導(dǎo)致絕緣的薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)放電或者是被擊穿的問題，從而造成絕緣局部發(fā)生燒損的現(xiàn)象。

環(huán)境因素：當(dāng)高壓電機(jī)放置在戶外時(shí)，受溫度的變化會(huì)發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象，從而造成設(shè)備的密封性降低，一些微塵、濕氣和化學(xué)物質(zhì)等進(jìn)入到絕緣的空隙內(nèi)，從而造成設(shè)備的絕緣性下降和老化的現(xiàn)象，嚴(yán)重的情況會(huì)使絕緣出現(xiàn)放電或者是擊穿的情況。

工作方式：當(dāng)高壓電機(jī)的使用方式不正確時(shí)也會(huì)容易造成絕緣出現(xiàn)老化現(xiàn)象，比如頻繁的啟動(dòng)、高負(fù)荷的沖擊和過載運(yùn)轉(zhuǎn)等。通過實(shí)踐證明，高壓電機(jī)長時(shí)間的超負(fù)荷運(yùn)行所出現(xiàn)的高溫，是造成電機(jī)絕緣加速老化的主要原因。

（2）絕緣受潮。

管道刺水：通常情況下，在高壓電機(jī)的四周會(huì)設(shè)置一些熱力和取樣管道，這些管道內(nèi)都會(huì)存在一定的壓力，當(dāng)管道的焊接處或者是接頭處出現(xiàn)裂縫或脫落等情況時(shí)，在壓力的作用下管內(nèi)的水可能會(huì)噴向電機(jī)，這些水就會(huì)順著電機(jī)的縫隙流入到內(nèi)部，致使電機(jī)絕緣出現(xiàn)受潮的情況。

防潮設(shè)施出現(xiàn)損壞：在戶外的電機(jī)通常情況會(huì)安裝相應(yīng)的防潮防雨罩，但受各種因素的影響會(huì)造成防雨罩出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，從而造成雨水或者是潮氣侵入到電機(jī)內(nèi)部，對(duì)電機(jī)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一定的侵蝕作用，進(jìn)而造成電機(jī)發(fā)生受潮的現(xiàn)象。

電機(jī)密封性能差：在通常情況下，會(huì)有電纜和電機(jī)進(jìn)行連接，為了確保其密封性會(huì)使用穿線鋼管和蛇皮管相結(jié)合的方式進(jìn)行密封，但是在兩端和接線盒穿孔等位置極容易出現(xiàn)密封差的情況，造成潮氣侵入，當(dāng)電機(jī)內(nèi)部高溫和濕氣相結(jié)合會(huì)出現(xiàn)凝露，致使接線盒出現(xiàn)受潮的情況。

絕緣子設(shè)計(jì)存在問題：一些高壓電機(jī)中所使用的接線盒選取的制作材料是環(huán)氧樹脂或純瓷支柱絕緣子[4]，這種材質(zhì)制作的接線盒存在自潔性能差問題，當(dāng)受潮后會(huì)出現(xiàn)絕緣不達(dá)標(biāo)的問題。

電加熱器未能發(fā)揮真正作用：當(dāng)前，一些新研發(fā)的高壓電機(jī)都會(huì)配有相應(yīng)的電加熱器。高壓電機(jī)長時(shí)間的處于停機(jī)狀態(tài)會(huì)受到一定的潮濕影響，致使絕緣降低，在長時(shí)間停用或者是雨后，當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電加熱器不能及時(shí)的參與到其中，將會(huì)使潮氣不能及時(shí)的排出，致使出現(xiàn)絕緣不合格的問題。

二、絕緣故障處理對(duì)策

（1）絕緣老化處理對(duì)策。

首先，對(duì)電機(jī)的制造技術(shù)和設(shè)計(jì)進(jìn)行更新改進(jìn)，增強(qiáng)電機(jī)絕緣能力。將真空壓力浸漬和固化技術(shù)應(yīng)用到電機(jī)設(shè)計(jì)中，降低絕緣材料中的水、氣泡和其他雜質(zhì)的含量。確保絕緣部件電場分布的均勻性，提高使用效率，負(fù)載電壓合理。更換磁性槽楔，降低核心溫度，可以有效的降低電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的工作溫度。對(duì)于長時(shí)間處于運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)，縮減檢修周期，對(duì)電機(jī)的損壞程度有一個(gè)準(zhǔn)確全面的評(píng)估，加強(qiáng)對(duì)絕緣老化情況的分析和評(píng)估，做到問題早發(fā)現(xiàn)早處理。采取科學(xué)合理的措施對(duì)冷卻器進(jìn)行定期的清理，從而能夠真正發(fā)揮其降低運(yùn)行溫度的作用。對(duì)電機(jī)中存在的不科學(xué)運(yùn)行方式進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，確保啟停次數(shù)和工作得到有效的控制，同時(shí)可以采用變頻調(diào)節(jié)和加裝負(fù)荷報(bào)警裝置。

（2）受潮處理對(duì)策。

可以通過安裝電加熱器的方式進(jìn)行干燥法處理，確保絕緣情況得到有效的恢復(fù)。對(duì)于未安裝或者是電加熱器效果不明顯的電機(jī)，可以使用熱風(fēng)機(jī)對(duì)接線盒等易聚集潮氣部位進(jìn)行吹掃，將加熱板或紅外烤燈放入通風(fēng)口處進(jìn)行烘烤驅(qū)潮。對(duì)采用外置加熱工藝絕緣仍然沒有明顯改觀的電機(jī)，可采用電流加熱干燥法，質(zhì)量好，效率高。采用隔水性強(qiáng)的DMC等材料的支柱絕緣子，能有效降低因接線盒絕緣問題產(chǎn)生的絕緣不足。

三、結(jié)語

本文對(duì)高壓電機(jī)絕緣存在的故障原因進(jìn)行了深入的研究和分析，并及時(shí)的進(jìn)行預(yù)防性維修保養(yǎng)工作，可以有效的降低絕緣老化速度，最大限度的降低高壓電機(jī)出現(xiàn)故障的概率。隨著新技術(shù)、新工藝和新材料的應(yīng)用，能夠確保高壓電機(jī)的使用得到明顯的增強(qiáng)，增加設(shè)備的使用壽命[5]，延緩了高壓電機(jī)絕緣老化速度，降低了高壓電機(jī)絕緣擊穿的發(fā)生率。采用新技術(shù)、新材料、新工藝，可使高壓電機(jī)高效安全長周期運(yùn)行。作為熱電廠的關(guān)鍵設(shè)備，高壓電機(jī)的可靠運(yùn)行對(duì)于提高設(shè)備的安全性和降低故障出現(xiàn)的頻率具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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[4]張玉喜.6kV高壓電動(dòng)機(jī)故障分析及預(yù)防措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（11）.

[5]李瑞環(huán).高壓電機(jī)故障產(chǎn)生原因及改進(jìn)措施[J].中外企業(yè)家，2016（9）.