劉 捷，谷鵬飛

（灤南縣工業(yè)和信息化局，河北 灤南 063500）

引言

熱電廠的汽機、鍋爐及輔機含有多種類型的泵體、風(fēng)機，這些設(shè)備多以電動機作為驅(qū)動設(shè)備。電動機的非計劃停機勢必會造成機組運行的不穩(wěn)定性，嚴重的會引起機組出力受阻，給企業(yè)造成巨大損失。因此，電動機的可靠性已經(jīng)成為企業(yè)安全生產(chǎn)尤為重要的環(huán)節(jié)，尤其是高壓電機故障率的降低對機組穩(wěn)定起到很大作用。現(xiàn)有電動機制造廠商從電機研發(fā)制造層面上，對電機運行的可靠性提升已經(jīng)達到很高的水平。但是，電動機的使用頻率和使用環(huán)境的不統(tǒng)一，使得電動機在某些特定的工廠故障率頻發(fā)，甚至造成巨大損失。如何通過檢測手段及經(jīng)驗判斷來對高壓電機進行保養(yǎng)及監(jiān)護，將故障率控制在可以接受的范圍內(nèi)，對保障主機及負載設(shè)備安全運行都有重要作用。

1 熱電廠高壓異步電動機所存在的故障原因

高壓交流異步電動機是目前工廠應(yīng)用最為普遍的一類動力裝置，其相應(yīng)的運行故障大體分為兩大類：機械故障和電氣故障[1]。機械故障主要有掃膛、振動和軸承過熱等引起。電動機定子與轉(zhuǎn)子間隙通常很小，一旦發(fā)生故障，容易造成定轉(zhuǎn)子之間發(fā)生摩擦。一般是由于端蓋軸室內(nèi)孔磨損或端蓋止口與機座止口磨損變形，使機座、端蓋、轉(zhuǎn)子三者不同軸引起掃膛。振動應(yīng)先區(qū)分是電動機本身引起的還是傳動裝置故障的原因。如果是電機本身，多是其動平衡不良造成。軸承過熱往往是因超負荷運行、潤滑油問題等。電氣故障多發(fā)生在繞組[2]。常見的故障有電機繞組受潮引起絕緣降低、老化，繞組缺相，這些故障都可能造成電機運行不穩(wěn)，振動超出正常值數(shù)倍，進而損壞軸承造成機械故障。因此，電氣故障的發(fā)生又常常伴隨著機械故障。另外，軸承潤滑油的品質(zhì)對軸承壽命起到了決定性的作用。對于配有軸瓦的高壓電機通常配有潤滑油站，潤滑油要定期更換及濾油，保障其充足的供油量。熱電廠高壓軸承電機潤滑油多數(shù)不提供油站，軸承加注的潤滑油（如3#鋰基脂、7008 航空潤滑油等）不易過多，過多也會造成軸承散熱不佳。另外，機械故障也很可能是人為造成的，如電機端蓋或軸承安裝不當(dāng)也是造成軸承磨損的重要原因?？傊陔姍C故障中，機械故障明顯多于電氣故障，而機械故障多見于因軸承的損壞而造成停運。因此，日常對軸承的養(yǎng)護尤為重要。

2 交流高壓異步電動機故障實例分析及預(yù)防

事件經(jīng)過：2017 年6 月某熱電廠曝氣風(fēng)機電機常規(guī)倒運（由A 電機倒運B 電機），09：59，啟動B 電機后，電機正常提升轉(zhuǎn)速。13 min 后，即10：12，如圖1所示的電機非驅(qū)動端軸瓦，在5 min 內(nèi)溫度由42 ℃驟然上升到80 ℃，由于DCS 設(shè)定跳機溫度為80 ℃，所以曝氣風(fēng)機B 電機軸瓦升溫到80 ℃后停止供電，隨后由于慣性作用，電機轉(zhuǎn)子緩慢降速，軸瓦溫度繼續(xù)升溫，最高到達169 ℃，如下頁圖2 所示。停轉(zhuǎn)后集控中心收到報警，運行人員到達現(xiàn)場檢查測溫元件，發(fā)現(xiàn)無異常。通知集控中心無異常，然后與當(dāng)日14：49 再次啟動，溫度于3 min 后迅速升溫至80 ℃，DCS啟動保護，立即跳機。運行人員趕到，測量軸承室端蓋溫度120 ℃，初步判斷為軸瓦溫度過高，發(fā)現(xiàn)潤滑油室液位低于1/2，如下頁圖3 所示。隨后檢修人員打開軸承室，發(fā)現(xiàn)軸瓦下瓦烏金面已經(jīng)嚴重?zé)龤颐撀?。隨后對軸瓦下瓦進行更換，試運正常。

原因分析：該電機是經(jīng)原廠返修的電機，有完整的實驗報告，各項參數(shù)均在正常范圍以內(nèi)，可排除電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常引起的故障。返修后一個月內(nèi)投入運行，隨后即發(fā)生此事故，初步判斷由電機負載或人為等引起的故障。電機串軸極易引起軸瓦或軸承的損壞，多數(shù)由負載運行不穩(wěn)定引起的軸向振動過大，進而引起的電機轉(zhuǎn)子軸向串動，造成軸瓦損壞[3-5]。更換新軸瓦后試運設(shè)備，測量電機振動，軸瓦溫度均在合理范圍之內(nèi)，排除其電機本體及其減速機帶來的振動影響。

規(guī)程規(guī)定潤滑油槽液位不得低于2/3，而運行人員檢查其液位低于1/2，可確定供油不足。于是，重點檢查電機的供油系統(tǒng)。檢查供油泵、供油油壓，均未發(fā)現(xiàn)異常。繼續(xù)檢查供油回油油管，由于風(fēng)機與電機共用一個供油油管后分支，一路供風(fēng)機潤滑，一路供電機潤滑，發(fā)現(xiàn)供電機一路油管堵塞，找到了其電機油槽潤滑油供應(yīng)不足的原因。

本次故障的原因可歸為以下兩點：

1）潤滑油不足是導(dǎo)致這次電機軸瓦燒毀的根本原因。由于機組進行了長達2 個月的A 級檢修，潤滑油系統(tǒng)也停運2 個月之久，潤滑油雜質(zhì)沉積管路內(nèi)壁。電機開啟后，雜質(zhì)隨管路流動，由于管徑較小，形成堆積，導(dǎo)致供油不通暢，不能滿足軸瓦的潤滑要求。

2）運行人員檢查不到位是造成電機軸瓦燒毀的直接原因。在第一次電機停跳，溫度升高，運行人員并未作出相應(yīng)的對電機本體、風(fēng)機本體、油系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及自動化系統(tǒng)的全面檢查，也并未發(fā)現(xiàn)第一次停跳后潤滑油系統(tǒng)已經(jīng)存在故障，只是簡單地認為溫度測點可能存在壞點，聯(lián)系自動化專業(yè)人員后，發(fā)現(xiàn)無故障，草率啟動電機。專業(yè)人員缺乏專業(yè)知識，溫度測點不存在異常但溫度升高，必然有其實際原因，急需維檢及運行人員進一步檢查。

為了確保以后不再出現(xiàn)類似問題，需采取以下預(yù)防措施：

1）對潤滑油油品進行定期檢測，對供油管路進行改造，加大供油及回油管徑，保證其流量。對重要設(shè)備供油回路加裝流量計，將數(shù)據(jù)上傳DCS 系統(tǒng)。

2）建立完善的巡檢臺賬，包括加強電動機定期絕緣監(jiān)測，對備用電動機爭取1 個月進行一次絕緣遙測。如果電動機超過2 個月以上未啟動過，在啟動電動機前，運行部門除緊急情況外，最好通知電氣人員進行絕緣監(jiān)測，合格后才能啟動運行，防止電動機因受潮或進水而燒壞。一旦發(fā)生非計劃停機，需要由各專業(yè)人員分別排除各專業(yè)故障，并且保持有效溝通。

3 結(jié)語

高壓異步電動機轉(zhuǎn)動過程中可能發(fā)生機械、電氣故障，除上述潤滑油引起的故障所采取的措施外，還應(yīng)做到以下幾點：

1）根據(jù)實際運行條件加裝變頻器等裝置，減小電動機的啟動電流，進而減小振動及定子線圈疲勞。

2）運行期間嚴格控制電機的冷熱態(tài)啟停次數(shù)。

3）對電機做好周期性保養(yǎng)，如：及時清除電機機座外部的灰塵、油泥，若使用環(huán)境灰塵較多，最好每天清掃一次。檢查和清擦電機接線端子，檢查接線盒接線螺絲是否松動、燒傷。電機的啟動設(shè)備，也要及時清擦外部灰塵、泥圬，擦拭觸頭，檢查各接線部位是否有燒傷痕跡，接地線是否良好。絕緣材料的絕緣能力因干燥程度不同而異，因此，檢查電機繞組是否干燥是非常重要的。電機工作環(huán)境潮濕、工作間有腐蝕性氣體等因素存在，都會破壞電絕緣。