華能威海發(fā)電有限責(zé)任公司 徐明軍 常曉杰 陳 湘 李 龍 李瀟林 王少君 張國峰

1 某公司火力發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的常見故障

1.1 軸承故障

軸承是輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，如果軸承出現(xiàn)問題，輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子將無法正常轉(zhuǎn)動(dòng)。出現(xiàn)問題后，檢修人員對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行檢查時(shí)，可以使用聽針，仔細(xì)聽設(shè)備運(yùn)行的聲音，將一側(cè)對(duì)準(zhǔn)自己的耳朵，另一側(cè)對(duì)準(zhǔn)軸承蓋，有經(jīng)驗(yàn)的檢修人員可以根據(jù)聲音判斷故障情況，不同位置出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的聲音。例如，當(dāng)軸承中的滾珠出現(xiàn)問題時(shí)，就會(huì)發(fā)出“嘎吱嘎吱”的聲響，出現(xiàn)該問題有可能是因?yàn)檩S承間隙過大。又如檢修人員聽到“嘶嘶”的聲響，往往是潤滑脂不充足，導(dǎo)致金屬之間相互摩擦，應(yīng)當(dāng)及時(shí)添加潤滑脂。再如軸承內(nèi)部出現(xiàn)刺耳的聲音，同時(shí)還產(chǎn)生黑色的稀油，有可能是因?yàn)檩S承間隙較大，若軸承已經(jīng)完全損壞，無法繼續(xù)使用，必須讓輔機(jī)電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，更換軸承。檢修人員還需要對(duì)滑動(dòng)軸承進(jìn)行檢查，要重點(diǎn)檢查軸瓦溫度，通常，該部位的溫度不會(huì)高于80℃。檢修人員還要注意冷卻器和冷卻水的溫度，根據(jù)溫度判斷故障問題?；瑒?dòng)軸承出現(xiàn)故障時(shí)，同樣會(huì)產(chǎn)生一定聲音，檢修人員要注意區(qū)分兩種軸承聲音上的差異，只有出現(xiàn)“嗡嗡”聲響的時(shí)候，軸承才處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

1.2 定子故障

火力發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的定子出現(xiàn)故障時(shí)，一方面是因?yàn)椴鄄看嬖趩栴}，另一方面是因?yàn)槎瞬烤€圈存在問題，或者連線、過線部位存在問題。

檢修人員要仔細(xì)檢查定子主絕緣的情況。通常主絕緣能夠使用8～10年，如果沒有合理使用，經(jīng)常出現(xiàn)超載運(yùn)行的情況，或者多次啟動(dòng)，將會(huì)影響定子主絕緣的質(zhì)量和性能，縮短定子主絕緣的使用壽命，使其很容易出現(xiàn)提前老化的情況。在高溫環(huán)境下，有可能會(huì)產(chǎn)生主絕緣燒毀的問題。檢修人員還要注意連接線根部的情況，該部位很容易出現(xiàn)定子繞組短路的情況，若定子繞組端部不夠穩(wěn)固，設(shè)備運(yùn)行時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生較大幅度的震動(dòng)，導(dǎo)致疲勞斷裂。另外，為了切斷高壓電動(dòng)機(jī)，一般會(huì)使用真空斷路器，使用該裝置時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)極高的操作過電壓，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過額定相電壓，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)短路。

1.3 轉(zhuǎn)子故障

火力發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子部位經(jīng)常出現(xiàn)故障，轉(zhuǎn)子故障一般出現(xiàn)在鼠籠部位，如果外籠條斷開，線圈將會(huì)受到損壞。發(fā)電機(jī)組容量越來越大，要想保證高壓電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，需要注意該設(shè)備的啟動(dòng)性能，如果起動(dòng)性能較差，將無法支撐輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)，導(dǎo)致籠條斷開。另外，在頻繁連續(xù)啟動(dòng)的情況下，轉(zhuǎn)子鼠籠會(huì)快速升溫，最高會(huì)達(dá)到200℃，在溫度不斷升高的過程中，設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度會(huì)受到影響，導(dǎo)致籠條斷裂[1]。定子故障和轉(zhuǎn)子故障是火力發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的故障問題，例如，對(duì)某火力發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1，根據(jù)故障統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，輔機(jī)電動(dòng)機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)定子主絕緣燒毀和轉(zhuǎn)子籠條斷裂、開焊的情況。

表1 火力發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)故障情況

1.4 引線問題

火力發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的引線和接頭部位也容易出現(xiàn)問題，主要與以下因素有關(guān)。第一，接觸范圍較小，接觸點(diǎn)不夠牢固，導(dǎo)致接頭處發(fā)生故障。第二，接線材料不夠合理，一部分材料為銅線材料，另一部分材料為鋁線材料，如果這兩種接線材料相互接觸，將會(huì)相互影響，出現(xiàn)腐蝕問題。第三，引線絕緣出現(xiàn)裂紋，或者出現(xiàn)斷股的情況。第四，對(duì)接頭部位進(jìn)行處理時(shí)，沒有按照規(guī)定設(shè)置絕緣層。

2 某公司火力發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)常見故障的處理方法

2.1 軸承故障的處理方法

當(dāng)軸承出現(xiàn)異常聲響時(shí)，需要分析異常聲響的源頭和軸承故障的原因，如果潤滑脂較少，應(yīng)及時(shí)添加潤滑脂；當(dāng)油溫升高至80℃，需要對(duì)軸承進(jìn)行降溫，可以使用軸流風(fēng)扇，避免溫度持續(xù)升高。檢查人員可以再次聽軸承的聲音，如果聲音正常，說明軸承故障得以解決。安裝軸承時(shí)，盡量使用存在小蓋的油脂軸承，這種軸承能夠?qū)⑿∩w打開，在檢查和維修工作中，不必解開電動(dòng)機(jī)的靠背輪，可以直接查看軸承的情況，及時(shí)換油。檢修人員要做好維護(hù)工作，對(duì)軸承的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行記錄，每間隔1500h 就要更換一次潤滑油脂，注意潤滑油脂的添加量，如果添加量較多，將會(huì)導(dǎo)致軸承溫度升高，若溫度高于70℃，就會(huì)影響油脂的使用性能，縮短油脂以及軸承的使用壽命。對(duì)于二極電機(jī)來說，油脂的量應(yīng)當(dāng)控制在軸承腔的1/3以下，對(duì)于四極電機(jī)來說，油脂的量應(yīng)當(dāng)高于軸承腔的一半。

2.2 定子故障的處理方法

當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變慢，啟動(dòng)過程中出現(xiàn)溫度較高的情況，有可能是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)定子繞組短路故障，可以使用萬用表，以此來檢測短路故障，確定故障部位，該問題一般出現(xiàn)在外接頭處，也有可能因?yàn)椴蹆?nèi)斷線引發(fā)定子繞組短路故障。如果故障部位處于外端頭，可以直接進(jìn)行焊接。如果故障部位處于內(nèi)部，很難確定斷點(diǎn)的位置，只能拆除定子繞組。拆除時(shí)，需要使用熱風(fēng)機(jī)，對(duì)局部進(jìn)行加熱，當(dāng)絕緣漆軟化后，逐圈拆除線圈，找到斷線的部位，對(duì)該部位進(jìn)行焊接，連接之后再進(jìn)行繞制。檢查端部和槽口區(qū)域，如果主絕緣燒毀，有可能會(huì)引發(fā)定子繞組短路故障。出現(xiàn)該故障問題時(shí)，三相電流會(huì)發(fā)生較大波動(dòng)，無法順利啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，及時(shí)成功啟動(dòng)，也會(huì)出現(xiàn)溫度過高的問題，或者出現(xiàn)異常聲響。對(duì)定子繞組短路故障進(jìn)行處理時(shí)，可以運(yùn)用電流平衡法，根據(jù)電流進(jìn)行判斷，還可以使用短路探測器，準(zhǔn)確判斷短路的部位，對(duì)故障部位進(jìn)行處理，在處理過程中，可以參考電動(dòng)機(jī)定子繞組短路故障的處理方法。

2.3 轉(zhuǎn)子故障的處理方法

檢修人員判定為轉(zhuǎn)子故障時(shí)，需要檢查轉(zhuǎn)子籠條的情況，如果籠條輕微斷裂，在正常運(yùn)行的過程中，無法發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的異常情況，但是在滿載運(yùn)行的情況下，電動(dòng)機(jī)將會(huì)振動(dòng)，且振動(dòng)幅度較大，還會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲。檢修人員可以觀察三相電流表，此時(shí)指針會(huì)來回?cái)[動(dòng)。如果籠條損壞比較嚴(yán)重，將會(huì)降低啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，有可能無法正常啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，且設(shè)備會(huì)快速升溫，轉(zhuǎn)子斷裂的部位還會(huì)發(fā)現(xiàn)燒黑的痕跡。檢測人員可以利用電流波動(dòng)法進(jìn)行檢查，根據(jù)電流變化的情況判斷故障，檢修人員還可以應(yīng)用短路測試器法或者其他方法，明確轉(zhuǎn)子故障的具體情況。例如，運(yùn)用鐵粉檢查法時(shí)，需要在轉(zhuǎn)子兩側(cè)連接低壓交流電，對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)整，在電壓變高的過程中，磁場也會(huì)越來越強(qiáng)。將鐵粉撒到轉(zhuǎn)子上，鐵粉會(huì)隨著磁場的變化而變化，檢修人員可以根據(jù)鐵粉判斷籠條的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷裂或開焊問題。通常，斷裂的部位鐵粉較少，或者完全沒有鐵粉，由此可以找出斷裂的部位。對(duì)該部位進(jìn)行處理時(shí)，可以運(yùn)用局部補(bǔ)焊法或冷接法。應(yīng)用第一種方法時(shí)，需要合理配置焊料，錫、鋅、鋁的含量分別為63%、33%、4%。如果問題非常嚴(yán)重，可以應(yīng)用換條法，將故障部位熔化，更換新的籠式轉(zhuǎn)子繞組。

2.4 引線故障的處理方法

對(duì)引線進(jìn)行檢查時(shí)，要注意高壓電動(dòng)機(jī)接線盒的接頭部位，在電流較低的情況下，絕緣性能相對(duì)較差，很容易出現(xiàn)接頭發(fā)熱的情況。為了避免接頭部位出現(xiàn)問題，安裝接線盒的過程中，要保證該裝置的密封性，以免發(fā)生絕緣老化的情況。檢修人員還要注意引線接觸面的情況，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的過程中，實(shí)際電流較高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過額定電流，為避免出現(xiàn)故障問題，應(yīng)當(dāng)使用合適的電源電纜，并保證電纜的柔韌性。為避免表面受到腐蝕，可以在容易腐蝕的部位涂上凡士林，加強(qiáng)對(duì)電纜和接頭的保護(hù)。

3 火力發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)故障的預(yù)防措施

首先，加強(qiáng)對(duì)輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)測輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過程。在監(jiān)測的過程中，準(zhǔn)確記錄運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)電壓、電流、溫度等參數(shù)判斷故障問題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，第一時(shí)間進(jìn)行處理，以免發(fā)生嚴(yán)重的故障。其次，制定檢修計(jì)劃，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)確定故障部位和故障原因，根據(jù)故障問題制定檢修計(jì)劃，定期展開檢修工作。比如，當(dāng)輔機(jī)溫度過高時(shí)，為了降溫，可以減輕電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，還可以補(bǔ)充潤滑脂；若軸承損壞，要及時(shí)更換新的軸承；若電壓線較細(xì)，可以換成更粗的電壓線。通過多種預(yù)防處理手段提升電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量和性能。最后，合理設(shè)計(jì)檢修周期，如果檢修周期不合理，出現(xiàn)問題后再進(jìn)行處理，將會(huì)造成較大損失，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)置檢修周期，對(duì)不同輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的使用壽命和運(yùn)行情況進(jìn)行分析，為避免輔機(jī)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)老化、磨損等問題，應(yīng)當(dāng)定期展開檢查，根據(jù)檢修周期進(jìn)行檢查和維修[2]。

4 火力發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)故障處理的實(shí)例分析

4.1 碎渣機(jī)電機(jī)絕緣損壞故障的處理方法

某火電廠3A 撈渣機(jī)電機(jī)在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)了跳閘現(xiàn)象，經(jīng)檢測后發(fā)現(xiàn)，電機(jī)三相對(duì)地絕緣為0mΩ。為了能夠探求問題出現(xiàn)的根本原因，檢修人員到達(dá)現(xiàn)場后，拆除了電機(jī)接線盒，并進(jìn)行電氣絕緣試驗(yàn)。檢測后發(fā)現(xiàn)，電機(jī)對(duì)地絕緣為0，因此初步推測跳閘的原因主要是電機(jī)燒毀。在對(duì)電機(jī)進(jìn)行檢測的過程中，通過對(duì)參數(shù)以及檢修記錄的分析，電機(jī)在一年前檢驗(yàn)合格，且順利地通過了電氣試驗(yàn)和空載試轉(zhuǎn)。檢修人員為了探究根本性原因，對(duì)電機(jī)進(jìn)行了拆解，發(fā)現(xiàn)出槽口處出現(xiàn)了匝間短路的情況。

通過對(duì)電機(jī)的拆解和分析，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)短路情況的根本原因是電機(jī)繞組的出槽口絕緣強(qiáng)度降低，無法達(dá)到電機(jī)繞組工作的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致電機(jī)在正常運(yùn)行的情況下，其繞組端部綁扎失效，所以運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)磨損，從而出現(xiàn)匝間短路。

為了能夠有效解決該類問題，檢修人員提出三種處理方案。一是將故障機(jī)拆卸進(jìn)行返廠修理，更換新的機(jī)器。二是在采購和安裝電機(jī)時(shí)，事先對(duì)電機(jī)質(zhì)量進(jìn)行檢測，保證電機(jī)能夠達(dá)到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)，降低電機(jī)出現(xiàn)故障的概率。同時(shí)，在檢測電機(jī)的過程中，重點(diǎn)將轉(zhuǎn)子抽出進(jìn)行檢測，以保證轉(zhuǎn)子的性能。三是在日常對(duì)電機(jī)檢測的過程中，加強(qiáng)對(duì)于端部整型和綁扎情況的牢固檢驗(yàn)力度，以便能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)異常情況，采取針對(duì)性的策略，促使電機(jī)正常運(yùn)行[3]。

4.2 皮帶電機(jī)線圈匝短路故障的處理方法

某電廠3B 皮帶輸送機(jī)電機(jī)在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)了跳閘現(xiàn)象，基于對(duì)電機(jī)的檢測，發(fā)現(xiàn)其電阻數(shù)值為0mΩ，且在檢修人員達(dá)到現(xiàn)場后聞到焦糊味道。因此，檢修人員決定對(duì)電機(jī)冷卻器進(jìn)行檢查，檢查后發(fā)現(xiàn)電機(jī)冷卻器在運(yùn)行過程中被炸飛在耦合器和皮帶之間，且在電機(jī)銘牌處也發(fā)現(xiàn)了堵板被炸飛的情況，檢修人員據(jù)此判斷，3B 皮帶輸送機(jī)電機(jī)出現(xiàn)故障的原因是定子繞組接地短路，電機(jī)燒損。

檢修人員基于上述故障提出了三種解決方案。一是制定完備的電機(jī)檢修制度，對(duì)電機(jī)運(yùn)行進(jìn)行常態(tài)化檢測，對(duì)電機(jī)內(nèi)部的煤塵進(jìn)行精準(zhǔn)處理。二是落實(shí)電機(jī)質(zhì)量的驗(yàn)收制度，基于監(jiān)督試驗(yàn)的要求，確保電機(jī)檢修能夠達(dá)到應(yīng)有的水平，為電機(jī)運(yùn)行安全提供保障。三是對(duì)電機(jī)密閉系統(tǒng)進(jìn)行排查，如基于出廠數(shù)值對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，必要時(shí)更換電機(jī)[4]。

綜上所述，火力發(fā)電廠的技術(shù)檢修人員應(yīng)當(dāng)重視輔機(jī)電動(dòng)機(jī)，監(jiān)測輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，制定科學(xué)的檢修方案，在檢修方案中合理設(shè)計(jì)檢修周期，發(fā)現(xiàn)故障后分析故障產(chǎn)生的原因，根據(jù)故障問題采用有效的處理方法。另外，檢修人員還要采取預(yù)防措施，定期檢查輔機(jī)電動(dòng)機(jī)，做好預(yù)防和維修工作。