新驛煤礦主井絞車電機故障原因分析及處理對策

（臨沂礦業集團有限公司 ，山東 臨沂 276017）

摘 要：新驛煤礦主井絞車電機在電氣試驗時繞組絕緣為零，通過與廠家人員一起進行故障原因分析，采取針對性處理辦法，從而拿出合理的處置方案，盡快恢復生產。

關鍵詞：主井絞車電機;故障原因分析;處理對策

1 新驛煤礦主井系統簡介

新驛煤礦主井提升系統采用立井箕斗提升，井口標高+49.8m，井筒直徑5m，提升高度506.5m。主井井架為箱型支腿鋼架，上天輪標高為+93.9m、下天輪標高為+88.3m。主井安裝工程于2003年12月8日開工，2004年5月20日安裝完畢（其中包括主井井筒裝備）。絞車采用洛陽礦山機器廠制造的JKMD2.8×4（Ⅲ）E-XY落地摩擦式直聯提升機，滾筒直徑2800mm，繩間距300mm，最大提升速度8.79m/s;配套電機采用上海電機廠制造的ZKTD215/45 1125KW直流電機，電壓750V，電流1715A， 轉矩178.36KN.m，勵磁方式他勵，勵磁電壓220V。最大安全轉速60轉/分。電控系統采用兗礦東方電氣研究所研發的TS3A型全數字直流調速系統，采用兩臺西門子S7-400PLC控制，能夠實現過卷保護、過速保護、過負荷和欠壓保護、限速保護、深度指示器失效保護、閘間隙保護、松繩保護、滿倉保護、減速功能保護等九大保護功能。數據傳輸由PROFIBUS局域網絡完成，整流裝置采用西門子6RA70，實現12脈動驅動，利用電樞換向來改變電機的正反轉。制動系統采用中信重型機械公司生產的E148型提升機中高壓液壓站，實現二級制動。電控主要包括6面KYN44-12高壓柜，4臺樹脂干式變壓器，1面PLC控制柜，1面輔助柜，1個操作控制臺，1面低壓配電柜，2面電樞整流柜，1面勵磁整流柜，2臺電抗器，1臺直流快速斷路器。

2 發現故障過程

2014年10月6日，該礦在做春防試驗時，集團公司實驗室工作人員在搖測主井電機的換向繞組和補償繞組絕緣為零，勵磁繞組絕緣很好。隨后立即組織人員進行分析。從電機電流沒有變化來看，該處絕緣應是單點接地并且對地點漏電不是很大，沒有產生很大的對地電流，電機可以繼續使用，抓緊聯系廠家來礦處理，同時考慮王樓煤礦新換下的電機是否能夠替換使用，將王樓煤礦的電機尺寸與技術參數同新驛礦的進行比較，確定王樓煤礦的電機不能應用于新驛煤礦。

3 方案制定

10月7日電機廠家派來維修部的兩名人員來到現場，廠家人員要求必須返廠維修，現場修不了，而一旦返廠需要很長的時間，造成很大的經濟損失，所以堅持不能返廠。讓廠家準備換向繞組的線包和補償繞組的銅排，并準備移電機定子，決定8日8：00對電機進行檢修，為此制定詳細的技術方案和人員分工。

4 檢修、處理故障

10月8日8：00停產檢修，按照既定方案，拆除電機的兩側的碳刷架及風室罩，將電機的定子移出。 從外觀上觀察沒有發現電機換向繞組和補償繞組絕緣損壞的情況，查找不出故障點，廠家提供他們常使用的方法是將電機采用平均等分法判定，既先將電機的繞組從中間部位解開，繞組一分為二，用搖表搖測判定出在哪個半圓，然后將確定的半圓在1/2處將電機的繞組銅排熔開，判定出故障點的1/4圓，在把1/4圓等分，繼續下去，直到判定出具體的繞組。按照這個方法，判定出故障點需熔開100多個焊接點，修好之后還需再全部重新焊接上，兩天時間都無法完成，還有就是我們的焊接條件與技術達不到工廠的標準，為設備以后可能埋下隱患，很顯然，緊急的生存任務不允許我們采取這種辦法，只能另尋他法。然后組織現場技術人員進行討論，大家各抒己見提出幾個方法也試了幾次都確定不了故障點，現場陷入僵局。后來考慮用電流發生器給電機加電流，用鉗形表卡每個繞組的電流大小，如果接地點在這個繞組上肯定會泄流，繞組的進入電流和出去電流會不一樣。共分為以下幾個步驟：（1）電機定子的換向繞組和補償繞組分均為12組間隔對應分布，共6對;定子有上下兩部分組合，在換向器直排處通過銅壓板和螺絲連接固定，將定子線圈上半部分與下半部分連接的銅壓板和螺絲拆開;（2）用500V搖表對上下接頭處的銅排進行遙測，初步找出接地繞組;（3）在遙測為零的連接銅排處接上直流電流發生器的+極，-極接到電機的外殼上，打開直流電流發生器，將電流調到10A左右，用鉗形電流表從+極處開始對接地繞組間的連接銅排進行測量，如果電流與直流電流發生器電流相近，繼續測量下組間連接銅排，當出現電流為0時，接地繞組就是上一個繞組;（4）查到接地繞組后，對該繞組進行檢查，查找有可能的接地點。

故障處理分為以下幾個步驟：（1）對電機可能故障點進行檢查，在檢查過程中不準盲動避免傷害電機定子和轉子;（2）對主井電機定子的換向繞組和補償繞組進行檢測和處理，電機定子的換向繞組和補償繞組分均為12組間隔對應分布，共6對;定子有上下兩部分組合，在換向器直排處通過銅壓板和螺絲連接固定，檢查時發現：定子其中一組換向繞組的固定卡與繞組之間絕緣板老化，有放電痕跡，經確認換向繞組對固定卡放電，清除放電痕跡后，將繞組和固定卡之間絕緣板更換，并在絕緣板和繞組間加入絕緣紙，絕緣漆烘干，對定子進行遙測，原來定子對地絕緣值為0MΩ變為1000MΩ;（3）并對主井電機定子和轉子用氧氣進行除塵;（4）檢測完畢后，再對定子進行遙測，確認無誤后進行恢復，用時10小時。

5 再次出現故障及原因分析

2014年10月14日維修人員在日常檢查時，單獨搖測換向繞組和補償繞組絕緣又為零。10月15日8：00利用早班檢修時間，再次將電機定子移開，查找故障點，經檢查還是上次的地方絕緣沒有處理好，重新處理絕緣后搖測絕緣3000多兆歐，至12：00電機恢復運行，用時4個小時。

據分析，該故障常遇到，電機在運行時繞組會有微小的振動，換向繞組的壓接螺栓處最有可能磨損造成絕緣擊穿。

6 結論及建議

此次主井絞車電機從出現故障到處理結束共用時10小時，在這么短的時間內處理完成這么大的隱患是不多見的，正確的故障判斷方法無疑顯得多么的重要，具有很強的借鑒意義。

參考文獻：

[1]丁黎民，仵自連.礦山固定設備選型使用手冊[K].煤炭工業出版社，2007.

[2]馬新民.礦山機械[M].中國礦業大學出版社，1999.

作者簡介：吳家勝（1962-），男，本科，高級工程師，電氣自動化專業。