高壓電機故障分析與預防

王小闖

摘 要：寧波富德能源有限公司動力中心的水煤漿裝置1#球磨機主電機內部定子線圈出現起煙故障。本文分析了故障成因，提出電機日常運行注意事項，并結合實際情況，制定防范措施，避免類似問題發生。

關鍵詞：高壓電機;線圈;故障;原因分析

中圖分類號：TM621文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）14-0045-02

Analysis and Prevention of High-voltage Motor Failure

WANG Xiaochuang

（Electric Center of Ningbo Fude Energy Co.， Ltd.，Ningbo Zhejiang 315200）

Abstract： Smoke fault occurred in the stator coil inside the main motor of the coal water slurry device 1 # ball mill in the power center of Ningbo Fude Energy Co.， Ltd. This paper analyzed the cause of the fault， put forward the precautions for the daily operation of the motor， and combined the actual situation to formulate preventive measures to avoid similar problems.

Keywords： high-voltage motor;coil;fault;cause analysis

寧波富德能源有限公司動力中心水煤漿裝置內高壓電機由佳木斯防爆電機有限責任公司生產[1]，其中球磨機主電機采用兩開一備，電機型號為YKK710-8，額定功率為1 600 kW，額定電流為122.7 A，額定電壓為10 000 V，生產日期為2012年5月，額定轉速為750 r/min。

1 事情檢查經過

2019年6月21日18：22，寧波富德能源有限公司動力中心水煤漿裝置外操人員在啟動1#球磨機主電機時發現主電機內部冒煙，立即緊急停車，隨即通知電氣值班人員前往現場查看。電機高壓配電柜上的繼電保護沒有動作記錄，斷電對電機進行盤車處理，發現盤車正常，之后，打開電機接線盒，拆除電纜對電機進行絕緣檢測：三相對地均為2 500 MΩ，三相直流電阻檢測值分別為AB 0.3 Ω、AC 0.3 Ω、BC 0.3 Ω，判斷電機繞組完好。再對電纜進行測試，三相對地及相間均為2 500 MΩ，然后打開接線盒底部進行檢查，沒有引線破損情況，確定電機沒有問題。但是，由于主電機是高壓電機，電氣值班人員擔心內部定子繞組絕緣有老化現象，決定抽芯檢查。電機抽芯檢查發現多種情況，如圖1所示。

（a） 前軸承磨損 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（b） 定子解體

（c） 定子線圈對地擊穿 ? ? （d） 定子線圈老化發熱嚴重

（e） 前端蓋軸承室磨損

經電機定子線圈檢查，對地絕緣為0 MΩ/2 500 V。電機解體檢測發現，線圈有發熱老化現象。機械檢測前端蓋軸承室磨損嚴重。

2 原因分析

電機運行現場環境較差，散熱性能下降加劇線圈老化，因此，電機定子絕緣老化及維護保養不及時是導致此次電機起煙事故的主要原因。電機滿負載運行期間，隨著使用年份的增加，線圈絕緣老化，絕緣漆開裂松動。電機運行磁場振動，引起線圈與鐵芯摩擦，定子線圈與鐵芯對地擊穿。電機現場負載運行振動偏大，隨著時間的推移，軸承磨損加快，導致前端蓋機械疲勞磨損。

3 處理程序

對電機整體解體抽出轉子，用刀去掉定子線圈老化發熱的原有絕緣層，觀察內部銅絲有無氧化、變質，如有，用細砂紙打磨銅絲表面，用甲苯清洗干凈。用黃蠟帶半疊狀重新包扎，黃蠟帶不低于十層，再包三層2432醇酸玻璃漆帶。用雙臂電橋測量每組繞組的直流電阻，其阻值符合三相繞組互差不超過平均值的1%的要求，繞組線間直流電阻不超過2%。之后，進行浸漆和烘干的工藝處理，徹底消除電機隱患，提高了電機運行可靠性。

用內徑千尺測量軸承室磨損情況，確定未磨損的基準尺寸，確定材料用量。根據未磨損的基準面制作圓柱形的模具，模具外徑尺寸比軸承外圈小2～3絲，其寬度大于軸承室寬度2～3 cm。模具外涂抹一層脫模劑，晾干后進行軸承室的磨損修復，材料固化后用400目的砂紙對表面進行打磨處理。修復完成后進行裝配。

4 建議和防范措施

首先，加強對設備運行和維護的管理，重視設備異常現象。嚴格遵守《電動機巡檢維護及檢修規定》，每天對現場電機進行上、下午兩次巡檢，并記錄電機振動值及溫度，將振動異常及溫度異常的電機列入每周每月最差電機行列進行重點觀察，做到有問題及時發現、立即處理并做好記錄，做到有賬可查。嚴格落實設備缺陷管理工作，發現缺陷后，本著四定原則（即定責任人、定人員、定措施、定期限），認真分析產生缺陷的原因，并根據其性質和情況跟業主加強協調，及時處理。

其次，在檢修中加強對電機端部連線和引出線絕緣狀況的檢查，及時更換有龜裂現象的引出線，對三相引出線加裝絕緣套管，對定子老化的部位浸環氧樹脂，對更換后的引出或端部連接線進行加固。在清掃、擦拭定子線圈時，要合理使用清洗劑（盡量使用無水乙醇），不能大面積噴灑、沖刷，以防所含水分滲透到局部破損絕緣中，降低絕緣強度，因此要用布蘸酒精進行擦拭。

最后，新電機到廠安裝時，一定要進行抽芯及繞組引線檢查[2]，這是提前發現問題的一個重要環節。在寧波富德能源有限公司剛成立時，新電機安裝期間只有極少數電機進行了抽芯檢查，在檢查中發現的問題只是簡單地處理，不能夠徹底解決。這給后面電機正常運行埋下了隱患。另外，電機產生廠家眾多，電機制造工藝參差不齊，值得人們注意。

5 結論

任何事故或缺陷的發生都有一個孕育的過程，任何缺陷一旦形成，必然有它的外在表現形式，缺陷不因巡檢而存在，但能被巡檢所發現。巡檢的目的之一就是在事故或缺陷的孕育期發現它并控制它，擇機消除它[3]。本文分析了高壓電機內部定子線圈起煙故障的處理方法，結合寧波富德能源有限公司裝置電機異常個例情況，提出了電機日常維護管理的注意事項，希望對維護人員的工作有所幫助。

參考文獻：

[1]佳木斯防爆電機有限責任公司.三相異步電機使用說明書[Z].2005.

[2]住房和城鄉建設部，國家市場監督管理總局.電氣裝置安裝工程 旋轉電機施工及驗收標準：GB 50170—2018[S].北京：中國標準出版社，2018.

[3]唐任遠，顧國彪，秦和，等.中國電氣工程大典 第9卷 電機工程[M].北京：中國電力出版社，2008.