水力發電廠電動機運行維護及故障處理

摘 要：電動機是現代水電廠中的核心設備，由于社會的整體用電需求量增加，因此各個發電單位都逐漸著重展開基礎建設工作，更新使用的各種發電設備，形成更加高效科學的發電系統，參考當前水電廠使用電動機的情況可以確定，一旦電動機產生了故障，水利發電系統也會出現難以正常運轉的問題。現參考水力發電廠的運行情況，探討維護電動機與處理該設備的相關工作，水輪發電機組是水力發電系統的重要組成部分，其運轉與運行質量直接影響到整個水力發電系統的運行質量、工作狀態。本文主要對水電站水輪發電機機組的運行與正常維護進行了分析，并針對水輪發電機組故障和電動機故障，提出了科學有效的處理措施和方法。

關鍵詞：水力發電廠；電動機；運行維護；故障處理

水力發電是當前工業電力系統中的不可缺失的重要構成部分，該發電系統不僅具有高效順暢的優勢，與其他火力等發電系統相比，還存有環保潔凈化的特點。在進一步擴大水電廠的發展規模與改進該發電單位的內部管理工作時，應當重視電動機的應用情況，調整維護該核心設備的方法，科學處理電動機的現有故障問題。現結合水力發電廠的生產條件，探討管控電動機設備的相關工作，發電機主要由定子、轉子和勵磁裝置等部分構成。定子由定子機座、隔振結構和定子鐵芯組成。轉子由主軸、輪彀、輪臂、磁軛、端壓板、風扇、磁極、制動閘板等組成。發電機檢修與維護的要求也在日益的提高，加大力度進行狀態維修的推廣，嚴肅對待發電機的維護工作，盡量將發電機故障以及事故消滅在萌芽狀態。進而保證發電機組的正常穩定運行具有著非常重要的意義。

1 維護電動機

1.1 日常性的維護工作分析

在維護電動機這一既復雜又重要的設備時，可將維護工作劃分為日常維護與定期維護兩部分。首先應當確定日常性維護工作的周期與基本維護項目。維護人員應當通過日常檢查來確定電動機的運行狀態，確定其運行狀態是否正常，重點檢查設備的頻率、電流以及電壓，確定其振動幅度在規定范圍之內，溫度沒有出現異常升高的情況，處于運行狀態的電動機沒有產生異味，通風系統也可正常運行。

檢查電動機外觀，確定其外殼部位是否存在損傷的情況，與電動機本體相連接的底座是否能夠保持牢固。分析電動機的軸承部件的使用情況，該部件的振動值、溫度變化與噪聲均不可超標。軸承必須處于正常的潤滑狀態，并未產生漏油的情況。檢查相關的冷卻器設備，冷卻水的溫度符合預設標準，該裝置未出現漏水的問題。檢查集電環設備時，確定運行狀態，設備是否存在異常的聲音與火花的情況。

1.2 定期性的維護工作分析

在日常性維護工作的基礎上，工作人員還應當展開定期維護工作。通過定期檢查來發現潛藏于電動機內部的故障問題。檢查電動機的軸承時，可使用拆檢的方法，詳細確認滾動體、滾動面的情況，給軸承應用的潤滑脂不可出現污染的情況，使用過后的潤滑脂也不可產生異物與金屬粉末，及時給軸承補充潤滑脂，檢查滑動軸承時，還需確定油位與油量的情況。

水電廠一般會給電動機設備使用保護裝置，如警報裝置、軸承溫度計以及各類繼電器等，確定保護裝置都正常運行，可以有效測定電動機的運行狀態。檢測聯軸器時需特別關注止動銷釘與螺釘，螺釘不能出現松動的情況。電動機的底座一般由混凝土材料制成，不可出現裂縫，機體振動會影響底座的完整性，因此應當及時檢查并更換底座。

在定期維護活動中，一些相對特殊的檢查項目也不可被遺漏，如轉子、定子、電刷與集電環等裝置。定子構件部位不可出現異物、水分與油等異物，鐵心處的溫度不宜過高，線圈端部的絕緣處不可出現漏電、流漆、無損以及損傷的情況。檢查轉子部件時，可參照轉子的檢查要求。使用的綁線也需保持干凈與潔凈，集電環上方的薄膜必須保持光澤，倒角與表面部位不可形成損傷。電刷應當保持自如的刷動狀態，同時壓力也必須保持均勻。

2 處理電動機的常見故障問題

2.1 診斷電動機故障的建議

在電氣設備檢測中，直觀故障檢查不僅通用，而且也十分有效。通常是根據運行中電氣設備產生的噪聲與振動、溫度與氣味等變化來判斷噪聲和振動檢測電動機轉子旋轉所產生的噪聲，可憑聽覺判斷。但要得知電動機振動幅度的數值大小，則應用儀器來制定電動機和一般旋轉機械一樣，多用振動測量法來診斷轉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構，監測它的運行狀態主要以絕緣電阻為內容。電動機經長期運行時，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。

2.2 電氣故障分析

電動機出現三相電流不平衡故障，大多是因為電源的電壓不平衡導致的，電動機內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錯誤引起的三相電流不平衡故障。電動機外部電源為三相電源，在電動機運行時出現一相短路就稱之為缺相運行。電動機缺少一相電源，停止狀態，由于電動機的合成轉矩為零，電動機堵轉，因為電動機在堵轉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，電動機容易出現燒損現象。

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致損壞等原因，運行時間長導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重的故障，應該注意加以避免，應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。

2.3 機械故障分析

電動機在水電廠中往往需要保持高強度的使用狀態，因此除了電氣方面的故障之外，還有可能生成機械化的故障，振動故障是相對常見的機械故障，當電動機本身存在一些使用問題時，其就會出現振動故障，具體形成原因包括機械負載異常、傳動裝置運行異常等。處理振動故障時，需先找出故障源。

電動機本身故障引起的振動一般原因為轉子的動平衡調整不合適，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，這些原因都會導致電動機振動的產生。

掃膛現象是電動機比較嚴重的故障，原因為電動機軸彎曲、軸承損壞以及電動機裝配存在嚴重問題導致定轉子在運行時產生摩擦現象。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、定轉子氣隙調整合適，不應出現摩擦現象。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，軸承腔內未清洗干凈或者所加油脂不干凈，電動機定轉子同軸度不高，產生"別勁"現象等。要求在電動機安裝時一定要注意軸承的安裝工藝，確保軸承腔內清洗干凈，油脂加裝合格，電動機的定轉子同軸度調整到位，確保電動機運行穩定。

3 結束語

水力發電廠中的檢修人員對保障電動機被正常使用這項工作負有重大責任，在日常的水電生產活動中，如果電動機產生了故障問題，應當立即組織檢修工作，確認故障的類型，配合與之匹配的檢修工作方案，消除故障之后，對電動機進行測試，確定其可被繼續使用到水電生產活動中。為了降低故障出現率，應當注重對電動機實施全面的維護工作，嚴謹查看電動機的重要構件，利用高質量的電動機來提升水電生產效益。

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作者簡介：王慶東（1986-），男，畢業于廣西電力職業技術學院，目前從事電機檢修工作、電機檢修技師。