張 娟

寧夏大唐國際大壩發(fā)電有限責(zé)任公司 寧夏 青銅峽 751607

1 高壓電機(jī)

高壓電機(jī)主要指在額定電壓為3k V、6k V以及10k V，工頻為50HZ的交流三相電壓下運(yùn)行的發(fā)電機(jī)。能夠?qū)Ω邏弘姍C(jī)進(jìn)行分類的方法有許多，依照容量大小可將其分為小、中、大、特大型四種；依照絕緣等級(jí)可將其分為A、E、B、F、H、C級(jí)的不同發(fā)電機(jī)；依照結(jié)構(gòu)與用途進(jìn)行區(qū)分，則可將其分為特殊結(jié)構(gòu)、特殊用途高壓電機(jī)以及通用型高壓電機(jī)[1]。傳統(tǒng)維修方法不僅修理費(fèi)用高昂，而且修理周期較長，能夠?qū)υO(shè)備生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。因此，革新傳統(tǒng)維修方式具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

2 高壓電機(jī)常見故障分析

2.1 電機(jī)破壓 該故障在電機(jī)中屬于常見現(xiàn)象。檢修人員在維修電機(jī)的過程中，可發(fā)現(xiàn)定子線棒端部以及槽口處絕緣呈現(xiàn)正常狀態(tài)。若此時(shí)分別對(duì)各相繞組施加1KV電壓進(jìn)行測(cè)試，可以明顯發(fā)現(xiàn)W相進(jìn)線處第一組定子線棒下層已被電流擊穿。具體表現(xiàn)為:主絕緣層出現(xiàn)炸裂燒毀現(xiàn)象。在成功拆除故障線棒、清理絕緣層并對(duì)故障線棒匝間進(jìn)行檢查后，可發(fā)現(xiàn)3、4層匝間存在短路現(xiàn)象(如圖1所示)。由此可判斷，導(dǎo)致故障形成的原因是匝間出現(xiàn)短路放炮等現(xiàn)象，并產(chǎn)生一定電流，導(dǎo)致主絕緣層擊穿，從而造成電機(jī)無法正常運(yùn)作。

圖1 匝間短路

檢修人員進(jìn)行檢查后，可明確導(dǎo)致該故障出現(xiàn)的主要原因:目前，多數(shù)企業(yè)遵循我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，已嚴(yán)格規(guī)定電動(dòng)機(jī)起動(dòng)要求，即電動(dòng)機(jī)本身溫度與環(huán)境溫度不存在明顯差異時(shí)，工作人員可在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)起動(dòng)兩次電機(jī)。在電機(jī)連續(xù)起動(dòng)兩次后，工作人員應(yīng)確保電機(jī)能夠自然停機(jī)；電動(dòng)機(jī)本身溫度及環(huán)境溫度若與額定負(fù)載的運(yùn)行溫度不存在明顯差異，工作人員僅可起動(dòng)一次電動(dòng)機(jī)。此外，根據(jù)相關(guān)協(xié)議及標(biāo)準(zhǔn)，電動(dòng)機(jī)若本身處于低溫狀態(tài)，工作人員可起動(dòng)兩次電機(jī)。若電動(dòng)機(jī)處于熱態(tài)，工作人員僅可起動(dòng)一次，在此基礎(chǔ)上，如起動(dòng)時(shí)間少于3秒，工作人員可多起動(dòng)一次[2]。但是，目前部分電動(dòng)機(jī)起動(dòng)頻次與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不符。在電機(jī)頻繁起動(dòng)或停止的情況下，其內(nèi)部將產(chǎn)生2—3倍的額定電流。該電流可持續(xù)沖擊定子絕緣的薄弱區(qū)域，對(duì)其進(jìn)行破壞。若該區(qū)域被擊破，匝間將發(fā)生短路與放炮現(xiàn)象，從而導(dǎo)致主絕緣層擊穿，對(duì)電機(jī)正常工作產(chǎn)生影響。

2.2 絕緣電阻低 在潮濕環(huán)境下的電機(jī)極易出現(xiàn)絕緣受潮現(xiàn)象，導(dǎo)致絕緣電阻與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)不符；若有磁性物質(zhì)掉落在線圈表面，將引發(fā)鉆孔現(xiàn)象，從而導(dǎo)致絕緣被擊穿接地；因電機(jī)引線位置長期處于熱風(fēng)區(qū)域，所以其在長期運(yùn)行時(shí)，極易出現(xiàn)絕緣熱老化的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致引線橡膠絕緣出現(xiàn)問題，如酥脆、變質(zhì)甚至剝落等；受到外力以及機(jī)械振動(dòng)的影響，瓷瓶極易發(fā)生破裂、引線極易出現(xiàn)松動(dòng)，該種情況不僅可導(dǎo)致發(fā)電機(jī)引出線接觸不良、斷裂等，還極易引發(fā)強(qiáng)烈的弧光放電現(xiàn)象。

2.3 繞組溫度過高 該點(diǎn)故障具體表現(xiàn)為:電機(jī)啟動(dòng)后，其繞組溫度迅速上漲至100℃以上，且實(shí)際運(yùn)行過程中，電流大幅度擺動(dòng)。在檢修人員前往現(xiàn)場(chǎng)查看，并利用測(cè)溫槍對(duì)繞組外殼進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可發(fā)現(xiàn)其溫度超過100℃，前軸與后軸的實(shí)際溫度＞40℃。一旦出現(xiàn)該故障，電機(jī)將無法正常運(yùn)作。能夠?qū)е码姍C(jī)繞組溫度過高的原因如下:電機(jī)過載運(yùn)行；單相運(yùn)行；電壓過高或過低；通風(fēng)性較差；繞組表面粘附灰塵等；電機(jī)頻繁起動(dòng)；環(huán)境溫度較高；繞組匝間發(fā)生短路；繞組接地；定子與轉(zhuǎn)子出現(xiàn)問題等。在這其中，轉(zhuǎn)子籠條斷裂是導(dǎo)致電機(jī)繞組溫度過高的常見原因。

3 高壓電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)檢修方法

3.1 電機(jī)破壓檢修方法 目前，電機(jī)起動(dòng)時(shí)間及頻次與相關(guān)協(xié)議不符，且檢修過程中，檢修人員所采用的試驗(yàn)方法雖然能夠?qū)Χㄗ永@組端部、槽口以及槽間絕緣進(jìn)行檢查，但是無法準(zhǔn)確檢測(cè)匝間絕緣的實(shí)際情況。針對(duì)以上內(nèi)容，檢修人員應(yīng)采取以下檢修方法與防范措施:①在電機(jī)實(shí)際運(yùn)作過程中，企業(yè)應(yīng)確保電機(jī)運(yùn)行方式具備合理性。在必要情況下，可選擇更換起停磨煤機(jī)，以此避免出現(xiàn)違規(guī)操作等現(xiàn)象；②在檢修過程中，若條件允許，檢修人員可以在維修保養(yǎng)電機(jī)的同時(shí)，對(duì)匝間絕緣情況進(jìn)行試驗(yàn)，避免絕緣出現(xiàn)問題；檢修人員在檢修電機(jī)的過程中，必須嚴(yán)格檢查定子槽口、定子端部以及槽間，充分了解其主絕緣情況。若發(fā)現(xiàn)異常，檢修人員應(yīng)立即分析導(dǎo)致異常的原因，并采取相應(yīng)的處理措施；③在試驗(yàn)過程中，檢修人員必須嚴(yán)格依照試驗(yàn)周期，杜絕出現(xiàn)過度試驗(yàn)或試驗(yàn)超期的情況。

3.2 絕緣電阻低檢修方法 針對(duì)該點(diǎn)，檢修人員首先應(yīng)找到定子繞組接地故障位置。檢修人員可以在鐵心與線圈中心處添加低電壓，并利用調(diào)壓器對(duì)該電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，將其電流限制在5A以內(nèi)，以此防止鐵芯燒壞。在電流通過接地點(diǎn)時(shí)，接地故障位置將冒出白煙，甚至出現(xiàn)火花。由此，檢修人員即可迅速發(fā)現(xiàn)故障的具體位置。在找到故障點(diǎn)后，檢修人員即可依照以下方法進(jìn)行修理:其一，通過為線圈接入大電流，促使繞組加熱，并將溫度控制在150℃，此時(shí)，絕緣將出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。在該環(huán)節(jié)中，檢修人員應(yīng)謹(jǐn)慎操作，防止外殼電流對(duì)自身造成傷害。在絕緣徹底軟化后，檢修人員應(yīng)在第一時(shí)間切斷電源，以此才能開始、安全退出繞組工作。其二，檢修人員需割開端部線圈綁繩，并取出墊塊，繼而退出槽鍥。其三，檢修人員在此時(shí)需要去除故障線圈的舊絕緣，為其涂刷1410號(hào)云母帶漆的同時(shí)，包扎F級(jí)桐馬環(huán)氧粉云母帶九層左右，并確保包扎緊固。其四，對(duì)定子槽進(jìn)行清掃，并對(duì)線圈表面的絕緣進(jìn)行處理，將成功修復(fù)的線圈放置在槽內(nèi)。其五，嚴(yán)格包扎串聯(lián)接頭以及聯(lián)線絕緣，科學(xué)配置端部墊塊，并正確捆綁綁繩。其六，對(duì)繞組進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)其直流電阻進(jìn)行測(cè)量，使三相電阻值差距小于2%。

3.3 繞組溫度過高檢修方法 針對(duì)導(dǎo)致電機(jī)繞組過高的原因，檢修人員應(yīng)采取恰當(dāng)措施，為電機(jī)正常運(yùn)行提供保障。若經(jīng)過排查，發(fā)現(xiàn)其原因是轉(zhuǎn)子籠條斷裂，檢修人員首先應(yīng)明確導(dǎo)致籠條斷裂的主要原因。其次，檢修人員應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)子籠條材質(zhì)進(jìn)行更換。在電機(jī)實(shí)際啟動(dòng)過程中，大量電流將通過籠條，并在端環(huán)處產(chǎn)生電磁振動(dòng)，因此，檢修人員應(yīng)將鑄鋁籠條更換為銅質(zhì)籠條，以此避免籠條發(fā)生斷裂。

結(jié)束語

綜上所述，上述檢修方法不僅能夠有效控制發(fā)電機(jī)故障，而且還能減少突發(fā)事故的發(fā)生概率，并進(jìn)一步提升設(shè)備運(yùn)行效率?；诖?，設(shè)備生產(chǎn)效率將顯著提升。