電廠用高壓電動機故障分析與綜合治理

摘 要： 本文介紹了大唐國際張家口發電廠多年來針對高壓電動機在運行和檢修中暴露出的缺陷問題進行的分析和綜合治理工作，通過針對性的開展綜合治理，徹底根除設備隱患，降低高壓電機的燒損事故的發生，提高了設備的健康水平。

關鍵詞：高壓電動機 分析 治理 改造

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）12-0287-02

一、概述

大唐國際發電股份有限公司張家口發電廠擁有320MW機組8臺，總裝機容量為2560MW，加外圍系統輔機高壓電動機近270余臺之多，因機組相繼投產，輔機高壓電動機的廠家各異，電動機的質量結構不一，經過多年的運行一些設計制造缺陷相對暴露出來，通過暴露的缺陷對每一批次的高壓電動機進行有針對性的改造治理工作，使設備的健康運行水平穩步提升運行穩定。下面是張家口發電廠近幾年高壓電機發生電機燒損的故障統計：

二、根據暴露問題開展設備治理工作，根除設備隱患，降低設備故障提高設備的健康水平

1.加強電動機引出線絕緣的檢查和治理工作

1.1 問題分析

由于電動機長時間運行、軸瓦及軸承式電動機的漏油、電動機引出線質量不過關、引出線沒有固定綁扎或固定綁扎不合理等造成電動機引出線絕緣老化、龜裂、磨損等現象，雖然高壓試驗絕緣、耐壓合格，但在運行中由于運行環境以及振動的影響造成引出線絕緣擊穿事故。檢修中由于引線絕緣不良接地造成對電動機線圈的誤判斷工作。

1.2 治理措施

1.2.1在檢修中加強對電動機引出線的檢查工作，不要高壓試驗絕緣、耐壓合格對引出線的絕緣缺陷就視而不見，要加強對絕緣薄弱環節的處理工作。

1.2.2對由于運行時間長或由于漏油造成的絕緣老化嚴重或變粗變質的引出線要重新更換引出線已確保絕緣質量。

1.2.3對于在檢修中發現的有可能造成引出線與機殼發生磨損的絕緣地方，要消除機殼的銳角再加墊絕緣材料。

1.2.4檢修中要加強對軸承室漏油的檢查及治理工作。

1.3 多方面采取措施保證軸承的良好潤滑

1.3.1 電動機軸承室結構的改進

⑴ 問題分析

二期磨煤機電機24臺，對于一些小型高壓電動機，在軸承室的設計上有缺陷，只有加油孔沒有泄油孔，舊油不能排出，不能及時觀察油脂變化情況，由于電動機軸承潤滑不良造成電動機軸承燒損，嚴重時由于軸承燒損而造成碾軸或軸承室小蓋漲裂，使事故擴大。如果要清除多余油脂或換油脂必須對電動機進行移位解體，工作量大浪費人力物力。

⑵ 治理措施

針對此種情況對軸承室進行改進，在檢修中重新設計加工電動機軸承室內外小蓋，在電動機軸承室外小蓋上增加泄油孔，以改進電動機在加油時不能排出多余油脂及臟油的缺陷，改進后的電動機使日常維護加油工作更加便利，電動機軸承能及時充分的加油使軸承潤滑良好，保證了設備的穩定運行，減少了因電動機加油而進行的電動機解體的工作量。

1.4 軸電壓的防治

1.4.1處理電動機端蓋絕緣切斷軸電流回路

⑴問題分析

二期一次風機電動機8臺，電動機前后軸承均為稀油潤滑滾動軸承。其中7號機2號一次風機電動機變頻改造后，04至05年連續三次發生電動機在運行中軸承溫度突然升高，造成軸承燒損抱軸故障。經運行時對軸電壓檢測，共模電壓有較高峰值。因電動機長時間運行，在電動機端蓋中間墊絕緣板的地方造成磨損，再加上油污和灰塵的影響，引起絕緣不良，由于軸電壓的影響造成軸承滾道與滾珠間產生電腐蝕，最終發展到碾軸燒損。

⑵治理措施

①在處理中，電動機端蓋之間的絕緣板及緊固螺栓的絕緣墊及絕緣套進行重新加工，墊絕緣時要注意做到完全墊開，組裝時對端蓋的絕緣部分組裝完成后測量絕緣合格后再進行整體組裝。

②在檢修中做到檢修解體后分別搖測兩側端蓋的絕緣，保證兩側端蓋墊絕緣處完全墊開搖測絕緣合格，對損壞的絕緣墊及絕緣套進行更換，組裝完成后整體搖測絕緣保證絕緣良好。

⑶ 加裝接地碳刷消除軸電流對滾動軸承的危害

①問題分析

2號機送風機電動機共4臺，2007年軸瓦式改軸承式電動機后，非軸伸端軸承運行兩、三個月即出現異音，振動增大。解體檢查發現軸承有明顯電腐蝕痕跡，軸承內外圈跑道上有像搓板樣的條形燒傷痕跡，這是軸電流對滾動軸承破壞的共同特征。

②治理措施

經分析研究后在非軸伸端軸承處加裝接地碳刷，以降低軸電位，使接地碳刷可靠接地，并且與轉軸可靠接觸，保證轉軸為零電位，以此消除軸電流對滾動軸承的危害。加裝接地碳刷后4臺電機運行穩定，沒有再出現軸承電腐蝕現象。

1.5電動機結構改進改善電動機的運行性能

1.5.1 電動機鼠籠結構的改進

⑴問題分析

一期電動給水泵電動機4臺，2005年8月4號機和3號機電動給水泵電動機相繼在運行中跳閘。打開4號機電動給水泵電動機內外端蓋后，檢查發現轉子籠條有23根在端環連接處斷裂、變形，端環嚴重變形。3號機電動給水泵電動機解體電機發現轉子有一根籠條在端環焊接處斷裂，該籠條與鐵心放電過熱，端環已整體變形。通過檢查發現電機轉子存在設計制造缺陷，轉子端環固定結構設計不合理，轉子銅條與端環的連接為平面對焊，其端環及護環無支撐點，僅靠轉子銅條支撐，形成懸臂式，這樣的結構使得籠條及端環整體機械強度較低；籠條伸出鐵芯過長，達70mm以上，在端環阻力矩的作用下，會使整個外籠條在鐵芯伸出端部產生扭曲變形，最終引起籠條斷裂；還有就是焊接工藝差。

⑵治理措施

①對電動機鼠籠結構進行改進，端環改為嵌入式焊接，端環制作凹形槽，焊接籠條，端環材質選用高強度合金紫銅，將轉子全部矩形籠條更換為高強度合金紫銅籠條，縮短轉子籠條伸出鐵芯的長度以降低端環阻力距。

②提高籠條與端環的焊接工藝，籠條與端環應采用中頻加熱45%銀合金焊條氬弧氣體保護焊接，焊接后作探傷檢查。

經過從新改造后兩臺電動給水泵電機運行穩定，并在檢修中進行專項解體檢查，轉子鼠籠無變形達到了預期效果。

1.5.2 電動機雙速改造提高絕緣等級及治理軸瓦漏油

⑴問題分析

一期循環泵電動機共8臺，上下軸承均為滑動軸承，自通風冷卻電動機，B級絕緣等級。上軸承室因下部負壓吸力作用，電動機內部漏油嚴重，影響電動機絕緣及通風散熱效果，夏季電機運行溫度最高可達120多度，臨時在外部加裝冷卻風扇效果甚微，多次因過熱發生故障。

⑵治理措施

①為在機組冬季低負荷時達到節能效果，電動機進行雙速改造，單速16極改為雙速16/18極。在改造同時電動機絕緣等級由B級改為F級，提高了電機繞組的絕緣等級以防止因電機絕緣等級低在夏季對電機運行造成的影響。

②在改造時設計增加節流環、擋壓圈，對電機上機架、擋油筒結構及推力頭底部密封結構進行了改造，達到防止漏油的目的。

1.6 不拆線圈加裝溫度測點加強對電機運行溫度的監視

由于電動機長時間運行及運行多年，或電機高壓試驗不規范致使一些電動機的線圈溫度測點損壞，有的全部損壞，有的只剩一兩個測點，失去了對電動機線圈溫度的實時監測。如要更換溫度測點必須解體大修拆除線圈進行更換溫度測點，時間長費用高。針對此種情況利用檢修時在電動機解體抽轉子后，將電動機定子膛按360°分成6等份，每一等份從電動機定子膛中部將相鄰槽的槽楔單方向退出共12槽（留6個備用測點），加工與原槽楔等寬的凹型槽楔，凹型槽楔的凹槽根據扁片式熱電阻的寬度和厚度加工，在回裝電動機中部的新凹型槽楔里每一槽放置一扁片式熱電阻，熱電阻的引出線從凹型槽楔內甩出，凹型槽楔內部用與凹型內部等寬的薄槽楔墊實打緊，恢復了電動機線圈溫度的監視。

三、規范給油脂管理，提高維護水平

根據對電動機故障的統計發現，軸承損壞或因軸承損壞而造成電動機的故障，占了電動機全部故障的60%以上，所以解決電機軸承的損壞也是解決電機故障的重要問題，軸承損壞多數是因為潤滑不良而造成的。為此針對各轉動設備的相應潤滑標準必須詳細制定和執行，對保證設備完好并充分發揮設備效能、減少設備事故和故障、提高企業經濟效益有著極其重要的意義。

1.規范給油脂管理

1.1認真建立設備臺賬，根據實際情況建立技術檔案與技術資料。

1.2制定給油脂標準。

1.3點檢巡檢到位根據設備的運行狀態，軸承的潤滑的具體情況實時調整給油脂時間。

1.4對于運行狀態異常的軸承，縮短加油周期，密切監視運行狀態，保持設備良好的運行狀態。

2.提高維護水平

2.1加油工作完畢先封住注油孔，清理現場要多觀察一會設備運行狀態再封住泄油孔。

2.2加油人員在現場工作時，既要執行給油脂標準，又要注意觀察分析設備具體情況，當出現疑問、發現異常時應立即停止給油脂，及時與有關技術人員聯系，共同研究確定方案后再進行工作。

2.3對于新更換的軸承由于磨合期軸承加油時會有保持架的銅沫和油脂一起排出，在給油脂時要等排出的油脂沒有銅沫時再停止給油脂，如給油脂出現軸承溫度升高要等軸承溫度回落后繼續給油脂，或連續多天給油脂直到排出的油脂中沒有銅沫為止。

四、小結

通過幾年來積極采取措施對張家口發電廠的高壓電動機進行綜合治理，收到了良好的效果，使設備的健康水平逐步提高運行穩定。為高壓電動機的維護、檢修和設備治理積累了寶貴的經驗。今后還應根據設備運行中和檢修時暴露出的問題不斷加強設備的治理工作，通過對設備進行點檢作業，準確掌握設備狀態，采取預防設備劣化措施，及時發現隱患，進行傾向管理，實行有效的預防維修，保證設備狀態可控、在控，降低故障發生率。在檢修方面要強化檢修質量管理，各級檢修人員和質量驗收人員要嚴格執行標準進行質量把關，認真仔細檢查發現設備隱患和缺陷，并積極采取措施進行根治處理不留隱患。

作者簡介：羅英果，女，（1976-），工程師，張家口發電廠設備部電氣專業點檢員，長期從事電氣一次設備技術管理工作。