淺析三相交流高壓電動機常見故障及相應措施

趙永

摘 要：高壓電動機在工農業生產中廣泛應用，在發電企業中作為全廠的動力設備其地位格外重要。近年來，隨著該廠機組增容改造及脫硫供熱系統的投運，6 kV及10 kV等級的三相交流高壓電動機近400臺，由于長期運行，電動機會出現各種類型的故障，高壓電機故障迫使設備停運是直接構成二類障礙發生的主要因素，高壓電動機的損壞不僅給該廠帶來了經濟損失，而且還影響了各主要輔機運行的可靠性，對機組的安全穩定運行造成了較大的威脅，嚴重的還會造成不安全事故。該文結合自己的實際工作經驗，詳細分析了三相交流高壓電動機出現故障的原因，并相應地提出了其處理方法和措施，對高壓異步電動機的科學、合理地使用以及正確的檢修、監測與維護至關重要，大大地降低了電機燒毀事故率。

關鍵詞：三相交流高壓電動機 絕緣防范措施 軸承

中圖分類號：TM343 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（a）-0057-02

1 三相交流高壓電動機電源缺相運行

（1）據有關統計電動機因缺相運行而造成燒毀的事故比重非常之高，這類故障主要出現在電機在運行中突然斷相，這時如果電動機電源不及時切斷，原來三相繞組所承受的負荷就由兩相繞組來承擔，這樣就使電動機其中兩相繞組流過的電流過大，時間稍長便會因流經繞組的電流過大，使繞組發熱而燒毀。

（2）防范措施：①電機電源接線時務必確保與電源接線處的連接緊固可靠，以免電機運行時振動引起接線處斷開而造成缺相。②充分利用機組大小修機會對電機引線鼻子處理，引線鼻子采用45%銀釬焊工藝進行焊接。③有些電機中性點三相引線系直接短接，沒有專門固定支架，電機長期運行，使引線線鼻處接觸不良，在工作電流作用下，接觸面氧化并出現局部過熱情況，造成中性點線包絕緣損壞、帶電部分觸及到接線盒壁，使得電機接地過流動作。在中性點接線盒內加裝一絕緣子，并安裝銅排，將中性點引線固定在銅排上。

2 電機使用壽命長，定子繞組絕緣老化

（1）由于電機運行時間較長，線圈長時間受到化學、熱變形、電動力和機械力的作用，其絕緣性能逐漸降低，頻繁啟動會加速高壓電動機定子線圈絕緣老化。2010年7月3日，該廠300 MW機組某一吸風機電機BC相引線在接線盒穿孔處焊接位置嗤斷。該電機為1985年產品，電機長時間運行引線絕緣老化，且該引線接頭在穿孔處打折彎曲也致絕緣薄弱，電機在運行中引線有輕微震動磨損造成絕緣降低，最終導致BC相在運行中絕緣擊穿形成相間短路。

（2）防范措施：①電動機本身存在先天性缺陷。電動機的制造質量、工藝、絕緣強度等存在局部缺陷。對于新安裝的電機，投產前仔細檢查主絕緣及匝間絕緣中存在潛伏性的薄弱點。②盡量能避免頻繁啟動。③在大、小修中加強對端部連線以及引出線絕緣狀況的檢查，對有龜裂現象的引出線要及時地進行更換，對定子老化的部位浸環氧樹脂漆，對更換后的引出線或端部連線進行加固。④在清掃擦拭定子線圈時，合理使用清洗劑，不能大面積的噴灑、沖刷，以防所含水分滲透到局部破損的絕緣中，降低絕緣強度，要用白布沾清洗劑進行擦拭。⑤用10 kV絕緣熱縮管將整根引線進行熱縮加強絕緣。

3 線圈匝間短路和端部引線短路

（1）電機燒毀的位置大多數發生在線圈的端部，部分是匝間短路引起的，部分是端部引線短路造成的。造成這種故障的主要原因是端部引線多數包纏不緊，且端部引線固定不牢，這樣電機在運行中由于受到電磁力的作用，特別是在啟動時，電磁力較大，再加上運行中電機的振動，使得端部引線和線圈端部匝間絕緣相互摩擦，時間一長，將絕緣損壞造成匝間短路或單相接地故障，最終將電機燒毀。另外電機由于長時間過載或過熱運行，繞組絕緣老化，絕緣最薄弱點碳化引起匝間短路、相間短路或對地短路等現象，使繞組燒毀。

（2）防范措施：①電機線圈端部是手工包扎的，若包扎質量不好，就容易使線圈松動。對于薄弱的線圈端部，重點處理，用滌波繩綁扎并涂環氧樹脂固定為一體，防止電動力造成引線磨損放電。②盡量避免電動機過載運行。③保證被拖動設備和電機的振動值在規定范圍內。

4 滑動軸承電機漏油引起電機損壞

（1）高壓電動機軸瓦普遍存在漏油現象，造成定子線圈油污腐蝕，電機線圈因油污腐蝕燒毀的事故也相當普遍。

該廠1 000 MW機組一電機非負荷側定子線圈油污腐蝕，造成引線外皮長時間在高溫油氣中運行爆裂。這類故障發生的部位基本集中在電機定子槽口、繞組端部和繞組鼻端引線處。其特點是油污附著在線圈上，對線圈主絕緣起溶解浸蝕作用，使主絕緣與導線分層線圈整體絕緣強度降低，長時間運行后造成定子繞組相間短路、接地短路等故障。

（2）防范措施：①對電機端部至接線盒之間引線全部更換為耐油、耐高溫、耐老化的硅橡膠絕緣電纜。型號為JGG 1*70 10kV 180℃ F級絕緣。②在定子線圈負荷側和非負荷側兩端各安裝了通風管，以平衡定子膛內外氣壓防止了因定子膛內部負壓油漏到定子繞組內部。

5 由于軸承原因造成電機損壞

（1）如果軸承裝配不當，如冷裝時敲擊軸承內圈不均勻，導致軸承內圈與軸承配合失去過盈量或過盈量變小，出現跑內圈現象。裝電機端蓋時，敲擊不均勻會導致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松，出現跑外圈現象。軸承裝配不均勻會引起軸承在運行中溫度上升，導致電機繞組燒毀，特別是跑內圈時會造成轉子軸嚴重損壞甚至軸彎，從而引起定子掃膛。如果軸承架內的雜物未徹底清理干凈，運行時軸承滾道受損引起溫度升高燒壞軸承。

（2）防范措施：①安裝軸承時，一般要對軸承進行加熱，如軸承加熱器和油煮等方法，把軸承加熱到80 ℃～100 ℃，只有這樣，才能使軸承的裝配保證質量。②禁止多種潤滑油脂混用。③定期對軸承加潤滑脂。為了便捷高效我廠最近幾年引進了軸承自動加油裝置，一套自動加油裝置能維持6個月，這樣就減少了維護工作量。

電機軸承自動加油裝置圖如圖1所示。

該廠通過兩年的不懈努力，電機事故率大大降低，為該廠挽回直接經濟損失近百萬元。當然由于設備質量、職工業務素質等方面的原因，還沒有完全達到對設備的“可控、在控”狀態，因此，在今后的工作中還要在設備質量、人員培訓、檢修工藝上下功夫，從實際出發，認認真真地把設備維護和維修好，確保設備的安全穩定運行。

參考文獻

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