大中型泵站主電動機運行故障分析及預防

田志泉

寧夏固海揚水管理處檢修隊 寧夏 中衛 755100

我國目前大中型設備應用越來越廣泛,因此,設備問題常有發生,以大中型泵站主電動機為例,其電動機運行經常發生故障,因此,對大中型泵站主電動機故障進行深入分析具有重要意義,同時也作為其它大中型設備故障問題的解決參考資料。

一、大中型泵站主電動機運行故障分析

(一)定子繞組絕緣導致故障發生

依據近幾年來事故資料,以江蘇省為例,其安裝的同步電動機事故主要是因為電動機時間較長,從而造成定子繞組絕緣,進而導致事故發生。其主要原因大致有四點。

由于環氧粉絕緣定子長時間運行,導致其端部成型不規則,進而出現環氧粉絕緣定子繞組間松動、碰撞現象,環氧粉絕緣定子鼻端和引出線處于模壓絕緣取和包手絕緣搭接區之間,而由于不良填充物填充于包手絕緣股線之間,填充并不嚴實,同時填充物制作工藝不良,因此,容易出現絕緣磨損短路現象發生。

部分年久失修瀝青云母,由于長時間運行,導致瀝青云母絕緣嚴重分層及局部老化,從而導致引線絕緣整體性較差,同時由于電氣強度降低,容易造成在運行中引發絕緣擊問題。

臥式機組原因,由于其在安裝、大修等原因,將金屬性鐵磁物體遺留在臥式機組中,因此,造成絕緣中擊穿問題。

電動機端部繞組問題：由于需要對電動機端部繞組進行加固,所使用的滌玻繩表面具有一定灰塵,在其受潮后引起繞組短路問題[1]。

(二)由于定子繞組斷路引起故障

一般來說,定子繞組端部和引線是處于緊密連接的,但是由于種種原因,容易導致連接處結果容易焊接不良以及機械損傷等,這將導致繞組鼻部和引線出現巨大波動,容易使導線發生斷裂,進而造成嚴重短路故障。將定子繞組絕緣部分解刨開并分析,可以看到,上層繞組電測力是下層繞組電測力三倍。松散的導線在電磁力作用下,彼此之間會發生相互摩擦,長時間就會將殘余絕緣物質摩擦掉,進而導致導線短路。電線短路又會造成局部溫度升高,使得電線老化程度加快,同時導線之間相互摩擦,將使導線自身變細,從而使導線斷口形成尖端,以至于局部電場集中,因此,會加快電線老化,從而導致問題[2]。防止導線斷路一般有兩種措施：1、提高定子繞組導線制作工藝水平,以保證在機器運行時不松散。2、對定子繞組和槽口繞組端口的固定結構進行優化與改進,以保證在運行時,所產生的振動值不超過自身允許極限值。

(三)由于定子鐵芯片絕緣受損導致故障

在大中型泵站主電動機結構中,定子鐵心是重要部件之一,在設備運行期間,其主要作用具有磁和點特性,定子鐵芯通常使用漆膜絕緣處理方式,一旦鐵芯之間絕緣受損失,可形成閉合回路,從而產生高溫,進而引發鐵芯在高溫下融化故障。一般造成定子鐵芯損害有兩種原因：1因為鐵芯壓裝變松,進而導致個別扇片受到傷害,以至于損害定子繞組絕緣部分。2、相間出現短路,進而導致定子鐵芯損害。在電動機出現一點接地時,接地電流及持續時間如果超過規定數值,容易引發定子鐵芯被燒毀事故。

(四)由于轉子繞組接地引起事故

產生轉子繞組對地絕緣問題原因一般有三種：1由于設備長時間運行,導致轉子繞組過熱,因此,導致絕緣部分受到損害。2、轉子繞組至滑環之間受損,固定電刷支架所用的螺桿及勵磁發生接地故障。3、由于轉子制作工藝不符合國家標準,因此,在運輸時容易使其受潮及損害等,以至于引發接地故障,同時,轉子繞組接地易引發電動機轉軸損傷。

(五)由于轉子繞組匝短路引發故障

在引發轉子絕緣故障眾多因素中,轉子繞組匝之間短路是重要原因之一,由于轉子繞組匝短路,常常會導致電動機功率有所下降,增加了轉軸震動,甚至將軸頸和軸瓦燒傷,這將影響到機組平穩安全的運行[3]。檢測轉子繞組匝短路方法一般有三種：1、采用單開口變壓器方法。2、采用雙開口變壓器方法。3、采用直流電阻方式。

(六)由于電機滑環故障

在電流由滑環電刷接觸面進入轉子繞組時,這一過程中容易形成一層氧化膜,由于這種氧化膜不均勻,使接觸面增大,進而導致接觸壓增大,當接觸壓達到最大值時,將增加滑動接觸點電損耗,從而產生高溫。如果電刷數量過多,將增加摩擦系數,由此引發的高溫問題將變得更為嚴重。引起電機滑環打火原因主要有兩點：1、由于設備長時間運行,導致電機滑環表面存在著大量污垢,損害接觸表面,導致打火過熱,甚至造成燒傷引線嚴重后果。2、絕緣處在生產時,由于加工工藝方法不良,導致玻璃絲在設備高速運行中,因為地心引力,使其脫落。解決上述問題可采取相應措施解決,主要有兩種措施：1、對電刷和滑環表面定期進行清理,清楚滑環表面上油污和灰塵等。2、對電刷需及時進行更換,值得注意的是,更換時要接觸面大于70%。

(七)機械方面故障

在電動機機械方面主要是有軸承、端蓋等,由于這些零部件出現問題,很容易將電動機轉子卡主。在機械故障中,較為常見的是軸承部分發生損害,在電動機一定時間運行后,需及時注油或換油。而在換油時間上,應根據電動機所處工作環境及潤滑劑等情況具體而定。換油時還應該根據不同牌號使用不同潤滑油,不同種類潤滑油不可混在一起使用,同時,潤滑油質量應符合相應國家標準,潤滑油中不能有泡沫和沉淀。

二、預防電動機出現故障措施

(一)保證電動機制造時可靠性

若想大中型泵站主電動機運行可靠性良好,減少故障發生,首先要做到電動機制造廠在設計時,應對生產、安裝等一系列環節進行嚴格把關,以保證每道程序工藝質量,為電動機質量及可靠性打下扎實基礎。

(二)確保施工質量

在對機組進行安裝過程中,要保證施工質量,在大中型泵站運行管理上,需完善相應管理制度,操作人員操作水平以及綜合素質應符合指定要求,同時,要對操作人員及時進行考核,使其能夠符合標準。采取多種措施,盡可能減少大中型泵站主電動機故障發生。

(三)防患于未然

做到防患于未然,及時消除潛伏性大中型泵站主電動機故障,減少突發事故,利用現代高科技手段,加強對電動機故障線上檢測,從而更好的保證大中型泵站主電動機運行可靠性。

結束語

綜上所述,由于我國改革開放之后,現代化建設不斷加快,大中型設備應用越來越廣泛,本文以大中型泵站主電動機運行故障分析及預防為例,從中可知,大中型泵站主電動機運行故障受多方面影響,應該仔細對其進行分析,同時,為減少電動機運行故障率,還是應以預防為主,防患于未然,是大中型泵站主電動機正常運行根本保證。