吳濤

摘 要：高壓電動(dòng)機(jī)的損壞在一些電力企業(yè)非常普遍，不僅降低了主輔機(jī)的可靠性，而且嚴(yán)重影響了機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，使機(jī)組的穩(wěn)定性更加突出。事實(shí)上，一些電力公司由于高壓電動(dòng)機(jī)的損壞會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，從而影響電力公司的正常調(diào)度。分析高壓電動(dòng)機(jī)損壞的主要原因，提高檢修效果，對(duì)保證高壓電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行和電力企業(yè)的正常生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：高壓電機(jī);損壞;原因分析;檢修策略

引言

在實(shí)際開發(fā)過程中，不斷加強(qiáng)對(duì)機(jī)組穩(wěn)定性的有效把握，對(duì)于更好地保障相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行和穩(wěn)定發(fā)展非常重要。因此，為了更好地實(shí)現(xiàn)這一發(fā)展目標(biāo)，有必要對(duì)高壓電機(jī)損壞的原因和實(shí)際研究策略有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)和把握，以便更好地解決突發(fā)性故障，并根據(jù)實(shí)際維修效果提出建設(shè)性的建議。因此，在一定意義上，在未來的發(fā)展過程中，為了更好地保證高壓電機(jī)的正常運(yùn)行和穩(wěn)定運(yùn)行，還應(yīng)從經(jīng)濟(jì)效益、生產(chǎn)秩序和電機(jī)生產(chǎn)需求等不同角度，充分探索現(xiàn)實(shí)的研究策略，從而更好地根據(jù)實(shí)際發(fā)展需要，推動(dòng)我國電力企業(yè)不斷發(fā)展進(jìn)步。

1概述

高壓電機(jī)在生產(chǎn)過程中經(jīng)常損壞。高壓電動(dòng)機(jī)的損壞不僅給工廠造成經(jīng)濟(jì)損失，而且影響主輔機(jī)的可靠性，嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為此，本文對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)的損壞原因進(jìn)行了全面的分析和研究。對(duì)所有損壞的電機(jī)進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)三種故障：電機(jī)定子線圈絕緣損壞;電機(jī)轉(zhuǎn)子故障;軸承機(jī)械故障。上述三種故障中的任何一種都可能導(dǎo)致電機(jī)損壞。

2造成高壓電機(jī)損壞的主要原因

2.1電機(jī)定子線圈絕緣損壞的原因

通過對(duì)所有燒毀電機(jī)的拆卸，發(fā)現(xiàn)大部分燒毀電機(jī)都位于線圈端部（引線側(cè)）。從燃燒情況看，部分原因是匝間短路，部分原因是端子引線短路。通過對(duì)匝間導(dǎo)線和端對(duì)端導(dǎo)線的解剖，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)端部導(dǎo)線纏繞不牢，端部導(dǎo)線固定不牢。因此，在運(yùn)行電磁力的作用下，特別是在啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁力很大，再加上電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)，導(dǎo)致絕緣，最后導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)與旋轉(zhuǎn)線圈之間的摩擦。絕緣損壞會(huì)導(dǎo)致匝間絕緣長期損壞。短路或單相接地故障最終會(huì)燒毀電機(jī)。電機(jī)頻繁起動(dòng)也是造成定子絕緣損壞的重要原因之一。鼠籠式轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流一般為額定電流的5～7倍。電動(dòng)機(jī)繞組的每一部分都會(huì)受到電的極大影響。理想的關(guān)斷狀態(tài)是工頻電流自然為零，開關(guān)關(guān)斷時(shí)，線圈中沒有電弧，電磁能量為零，但這種情況實(shí)際上是不可能的。對(duì)于滅弧時(shí)間較長的開關(guān)，當(dāng)電流自然歸零，線圈中沒有儲(chǔ)能時(shí)，可能發(fā)生滅弧;此時(shí)，滅弧能力強(qiáng)（滅弧時(shí)間短）的開關(guān)不能及時(shí)釋放線圈中的部分能量。這部分能量會(huì)在由電機(jī)線圈電感和接地電容組成的電路中產(chǎn)生高頻振蕩，從而產(chǎn)生過電壓。峰值電壓可達(dá)額定電壓的3-4倍。對(duì)于那些頻繁啟閉的電動(dòng)機(jī)，啟閉次數(shù)越多，產(chǎn)生的過電壓越多，對(duì)線圈的影響就越大。電動(dòng)機(jī)的絕緣不僅受功率的影響，還受運(yùn)行過電壓的影響。帶主絕緣和匝間絕緣的線圈能承受工作電壓和試驗(yàn)電壓，但不能承受工作過電壓和燒毀。制造商的生產(chǎn)工藝較差，主絕緣和匝間絕緣存在潛在缺陷。比如，如果線圈是年底手工包裝的，如果包裝質(zhì)量不好，線圈容易松弛，線圈之間是否有間隙層，容易受到電機(jī)工作環(huán)境的影響等隱患，這些隱患在一定條件下會(huì)被觸發(fā)，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)故障。

2.2電機(jī)轉(zhuǎn)子的損壞

轉(zhuǎn)子損壞也是高壓電機(jī)失穩(wěn)的重要原因。在實(shí)際工作中，電機(jī)轉(zhuǎn)子的損傷主要表現(xiàn)為籠條的開焊和斷裂。在電機(jī)運(yùn)行過程中，電機(jī)轉(zhuǎn)子的籠條會(huì)受到各種沖擊力，包括熱應(yīng)力、電磁力和慣性力。由于這些力的存在，保持架桿可能會(huì)斷裂或斷開焊接。轉(zhuǎn)子槽內(nèi)籠條松動(dòng)，影響電機(jī)正常運(yùn)行。這主要是由于硅鋼片的過度沖孔造成的。電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，由于轉(zhuǎn)子籠條受電磁力產(chǎn)生往復(fù)振動(dòng)，鐵芯凸塊被擠壓在一起，使籠條在鐵芯槽內(nèi)松動(dòng)。這樣，頻繁起動(dòng)的電機(jī)會(huì)受到強(qiáng)電磁力的作用，導(dǎo)致籠條斷裂，甚至將籠條拋出，損壞電機(jī)定子絕緣，最終造成電機(jī)損壞?；\帶與端環(huán)的焊接對(duì)轉(zhuǎn)子的工作質(zhì)量有重要影響。由于籠條的特殊結(jié)構(gòu)和形狀，電焊接頭的位置是電機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度最低的位置。這個(gè)零件很容易被撞擊損壞。當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，籠桿中的電流很大。同時(shí)，由于焊接接頭處的電阻較大，容易產(chǎn)生較大的熱流，導(dǎo)致焊接接頭溫度升高，從而進(jìn)一步降低焊接接頭的機(jī)械強(qiáng)度。此時(shí)，當(dāng)電機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)，由于電磁力的作用，焊接接頭會(huì)受到?jīng)_擊，導(dǎo)致籠條開焊或斷裂失效。

2.3基于軸承故障的原因分析

應(yīng)該說，在高壓電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行過程中，軸承故障也是影響高壓電機(jī)正常運(yùn)行的重要原因。在此過程中高壓電機(jī)軸承溫度過高。如果在長期運(yùn)行中得不到一定的休息，就會(huì)出現(xiàn)高溫問題。如果不能及時(shí)釋放熱量，軸承部件的溫度會(huì)過高而無法熔化，從而損壞其繞組絕緣。如果長期持續(xù)下去，將對(duì)軸承的整體發(fā)展產(chǎn)生不良影響。

2.4高壓開關(guān)斷開時(shí)產(chǎn)生的操作過電壓擊穿線圈絕緣

高壓斷路器的理想狀態(tài)是當(dāng)工作電流為零時(shí)，斷路器不產(chǎn)生電弧，線圈中的電磁能為零。但這是不可能的。對(duì)于滅弧時(shí)間較長的開關(guān)，當(dāng)電流自然歸零時(shí)，電弧可以熄滅，線圈中沒有儲(chǔ)能。自然歸零時(shí)，滅弧能力強(qiáng)的開關(guān)在自然歸零時(shí)不會(huì)直接滅弧。此時(shí)，線圈中的部分能量不能及時(shí)釋放，這部分能量會(huì)在由電機(jī)電感和電機(jī)線圈對(duì)地電容組成的電路中產(chǎn)生高頻振蕩，產(chǎn)生過電壓。電機(jī)停止次數(shù)越多，過電壓對(duì)線圈的影響越大。因此，電動(dòng)機(jī)的絕緣同時(shí)受電壓和電流的影響。

3高壓電機(jī)檢修策略

3.1加強(qiáng)設(shè)備情況的有效把握

為了更好地提高高壓電機(jī)的運(yùn)行水平，要全面系統(tǒng)地掌握和控制采購設(shè)備的質(zhì)量，通過層層檢查和管理，按照實(shí)際檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)規(guī)范采購設(shè)備的采購渠道。對(duì)部分不合格品要嚴(yán)格進(jìn)行系統(tǒng)處理。在購置新設(shè)備時(shí)，要充分聘請(qǐng)專業(yè)人員對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行系統(tǒng)檢查，更好地把握電機(jī)運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，促進(jìn)發(fā)電企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.2嚴(yán)格檢查進(jìn)貨設(shè)備情況

為保證高壓電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行和質(zhì)量，供電公司應(yīng)嚴(yán)格控制設(shè)備采購質(zhì)量。新購置的設(shè)備必須由專人進(jìn)行拆卸、檢驗(yàn)、試驗(yàn)和驗(yàn)收，并嚴(yán)格按照維修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。堅(jiān)決拒收不符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品或設(shè)備。高壓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、軸承、線圈等常見故障部位，應(yīng)嚴(yán)格控制質(zhì)量。在購買新設(shè)備時(shí)，我們應(yīng)該把重點(diǎn)放在對(duì)這些部件的嚴(yán)格檢查上。此外，設(shè)備采購不應(yīng)盲目，而應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的型號(hào)。對(duì)于大排量電機(jī)，一端可以是滾柱，另一端是滾珠軸承。