水電廠電動機常見故障分析與維護(hù)研究

周柯巖

（國網(wǎng)新源控股有限公司白山發(fā)電廠，吉林 樺甸 132400）

電動機在水電廠常見的電氣設(shè)備，特別是在油、水、氣三大輔助系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。及時處理電動機出現(xiàn)的故障，對水電廠的安全運行意義重大。

1 電動機的故障診斷方法

在電氣設(shè)備檢測中，直觀故障檢查不僅通用，而且也十分有效。通常是根據(jù)運行中電氣設(shè)備產(chǎn)生的噪聲與振動、溫度與氣味等變化來判斷噪聲和振動檢測電動機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的噪聲，可憑聽覺判斷。但要得知電動機振動幅度的數(shù)值大小，則應(yīng)用儀器來制定電動機和一般旋轉(zhuǎn)機械一樣，多用振動測量法來診斷轉(zhuǎn)子的不平衡及軸承部位的異常情況。定子是電動機的主體結(jié)構(gòu)，監(jiān)測它的運行狀態(tài)主要以絕緣電阻為內(nèi)容。電動機經(jīng)長期運行時，不論是電動機絕緣的老化或絕緣機械方面的磨損，都使電樞線圈與電樞鐵心之間的間隙加大。電動機絕緣好壞的診斷，主要在兩方面，一是絕緣電阻測定，二是絕緣強度試驗。測量繞阻的直流電阻，也是檢查繞組性能的一種方法。對于正常電動機，定子繞阻三相必須保持平衡。

電動機發(fā)熱多數(shù)是線圈熱循環(huán)和不正常的溫升引起。一般說來，電動機都有溫升限定值，超過此值不會立即燒壞電動機，電動機溫度檢測主要是用溫度計測轉(zhuǎn)子、軸承或機殼的表面溫度或平均溫度。由于電阻法要求停機測試，一般情況下不大采用。因為繞組溫度與機殼表面溫度有關(guān)，只要用接觸溫度計測量外殼溫度就可掌握繞組溫度，因而現(xiàn)場多用此法。電動機溫升過高時絕緣材料與各種絕緣油漆會發(fā)出特殊氣味。也可作為判斷的依據(jù)。

2 電動機常見故障的類型

2.1 電氣故障

2.1.1 三相電流不平衡。電動機出現(xiàn)三相電流不平衡故障，大多是因為電源的電壓不平衡導(dǎo)致的，電動機內(nèi)部的原因一般為電動機繞組匝間短路引起的，另外也可能由于電動機在修理時因為線圈的接線或者匝數(shù)錯誤引起的三相電流不平衡故障。

2.1.2 缺相運行。電動機外部電源為三相電源，在電動機運行時出現(xiàn)一相短路就稱之為缺相運行。電動機缺少一相電源，停止?fàn)顟B(tài)，由于電動機的合成轉(zhuǎn)矩為零，電動機堵轉(zhuǎn)，因為電動機在堵轉(zhuǎn)時電流通常比正常運行時的電流大很多，在通電時間較長或者頻繁啟動的情況下，電動機容易出現(xiàn)燒損現(xiàn)象。同時電動機的氣隙中會產(chǎn)生橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，這種磁場具有較高的三相諧波，會導(dǎo)致電動機出現(xiàn)異常響聲，運行時間過長也會導(dǎo)致電動機燒損。

2.1.3 繞組出現(xiàn)短路或者接地現(xiàn)象。電動機短路一般分為相間短路、匝間短路兩類，相間短路會造成電動機熔斷器動作熔斷，電源斷路器故障跳閘，如果故障升級會導(dǎo)致上一級電源斷路器跳閘。匝間短路是因為電動機繞組的漆包線因為絕緣層性能老化導(dǎo)致?lián)p壞等原因，運行時間長導(dǎo)致繞組形成低電阻抗的電流回路，引起繞組匝間電流增大，導(dǎo)致繞組過熱，一般來說，匝間短路是引起電動機溫度升高的重要原因。電動機短路故障是電動機比較嚴(yán)重的故障，應(yīng)該注意加以避免，應(yīng)用萬用表測量電動機的電流，來測量電動機的直流電阻等方法判斷電動機的絕緣是否良好，特別注意電動機是否進(jìn)水，在啟動前要測量下電動機的絕緣是否合格，只有對電動機各項測試數(shù)據(jù)都合格才可以投入運行。

2.2 機械故障

2.2.1 振動。電動機的振動一般分為電動機本身故障引起的振動、電動機傳動裝置運行不良引起的振動、由于機械負(fù)載引起的振動。根據(jù)振動的類型不同，分別處理。電動機本身故障引起的振動一般原因為轉(zhuǎn)子的動平衡調(diào)整不合適，軸承安裝存在問題，電動機同軸度不夠，以及安裝地基存在不平等問題，這些原因都會導(dǎo)致電動機振動的產(chǎn)生。

2.2.2 掃膛。掃膛現(xiàn)象是電動機比較嚴(yán)重的故障，原因為電動機軸彎曲、軸承損壞以及電動機裝配存在嚴(yán)重問題導(dǎo)致定轉(zhuǎn)子在運行時產(chǎn)生摩擦現(xiàn)象。針對上述原因，要求在電動機裝配時一定要保證電動機軸線平直、軸承安裝到位好用、定轉(zhuǎn)子氣隙調(diào)整合適，不應(yīng)出現(xiàn)摩擦現(xiàn)象。

2.2.3 軸承損壞。電動機最常見的故障就是軸承損壞，引起軸承損壞的主要原因是軸承裝配工藝存在問題，軸承腔內(nèi)未清洗干凈或者所加油脂不干凈，電動機定轉(zhuǎn)子同軸度不高，產(chǎn)生“別勁”現(xiàn)象等。要求在電動機安裝時一定要注意軸承的安裝工藝，確保軸承腔內(nèi)清洗干凈，油脂加裝合格，電動機的定轉(zhuǎn)子同軸度調(diào)整到位，確保電動機運行穩(wěn)定。

3 電動機的維護(hù)

3.1 日常維護(hù)。日常維護(hù)的周期為1～7天，維護(hù)的項目主要有：（1）檢查運行狀態(tài)：包括電動機的電壓、電流、頻率都應(yīng)在正常范圍內(nèi)，電動機的振動幅值小于規(guī)定數(shù)值，溫度符合規(guī)定，電動機無異味，通風(fēng)系統(tǒng)運行正常。（2）電動機外觀：電動機無損傷，機座牢固。（3）電動機軸承：電動機軸承噪聲、溫升和振動值在規(guī)定范圍內(nèi)，油箱油量和軸承的潤滑狀態(tài)正常，沒有漏油現(xiàn)象。（4）電動機冷卻器：電動機冷卻系統(tǒng)正常，冷卻水溫度正常，沒有漏水現(xiàn)象發(fā)生。（5）電動機集電環(huán)裝置：電動機集電環(huán)運行平穩(wěn)，無火花現(xiàn)象，沒有異常聲音。

3.2 定期維護(hù)。定期維護(hù)項目主要有：（1）軸承：滾動軸承應(yīng)按規(guī)定間隔期進(jìn)行拆檢，內(nèi)外圈滾動面、滾動體等應(yīng)無異常，潤滑脂無污染，排出的潤滑脂應(yīng)無金屬粉末和異物，補給潤滑脂。滑動軸承應(yīng)檢查油量、油位。（2）保護(hù)裝置：軸承溫度計，警報裝置，斷流，壓力，差壓，油量等繼電器，連鎖裝置，探測線圈溫度計，過電流繼電器等電器保護(hù)裝置都應(yīng)正常動作。（3）聯(lián)軸器：固緊螺釘不得松動，止動銷釘要特別注意。（4）底座：混凝土不得有裂紋和失常，還要不定期檢查底座對機體振動的影響。（5）定子：鐵心、線圈上不得有塵埃、油、水分、異物等，鐵心不得過熱、變色、有接觸痕跡或松動。引出線絕緣接續(xù)部分應(yīng)無異常。線圈端部絕緣應(yīng)無變形、損傷、污損、變色、流漆、漏電痕跡等。（6）轉(zhuǎn)子：繞線型轉(zhuǎn)子的鐵心、線圈檢查要求與定子相同。綁線應(yīng)無松動、鼓包、龜裂、損傷、折斷、沾上焊錫等。（7）集電環(huán)：表面形成的黑色和黃茶色薄膜應(yīng)有光澤。表面和倒角無損傷。（8）電刷：磨耗應(yīng)無異常，電刷滑動自如。各電刷壓力應(yīng)均勻，并符合廠家的指定值。

結(jié)語

綜上所述，對于從事水電廠電動機檢修人員，要切實落實好設(shè)備的檢查與維修工作，出現(xiàn)問題認(rèn)真查找故障原因并及時處理，確保水電廠的安全穩(wěn)定運行。

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