取水口3號高壓電機軸電流故障原因分析和防范措施

(重慶惠源水務有限公司 重慶 408000)

一、前言

取水口3#高壓電機型號Y4004-4、功率：P=500KW，電壓：V=6000V，電流：I=58.6A，轉速：n=1480 r/min，COSφ=0.9。防護等級IP54，散熱為自風冷式。設備大修后2月燒毀一副軸承，開始更換軸承認為是供應商提供的軸承為國產軸承質量不穩定，更換為SKF進口軸承后3月再次出現軸承燒毀現象。發現損壞的軸承有放電痕跡。綜合判斷為該電機存在軸流，是軸流擊穿軸承的潤滑油膜，使軸、軸承、機殼組成了一閉合電流導通回路對機殼放電。本文首先結合自己的實踐經驗，就高壓電機軸電流防范措施進行了探討。

二、軸電流的產生

眾所周知，高壓電機對于絕緣的要求較高，一旦高壓電機的槽絕緣出現損壞，那么鐵芯就很容易和繞組接觸，這樣一來就會在高壓電機轉軸與軸承間或者高壓電機的兩軸承端處出現軸電流。一旦出現軸電流，那么就會使得高壓電機軸承的使用壽命大幅度縮短，損壞軸承，甚至還可能會使得高壓電機在運行幾個小時之后就會損害，嚴重危害到水廠現場生產安全，帶來巨大的經濟損失。

高壓電機產生軸電流的原因很多，主要有四點。

1.現場維護不好導致高壓電機的殼體、機座與轉軸之間形成通路，這樣一來產生軸電流；

2.供電電源不穩定，存在著高次諧波，導致產生軸電流；

3.設備制造或修理造成高壓電機的磁場不對稱而導致出現軸電流；

4.電機定轉子存在偏心現象，從而使得氣隙不均勻，又沒有及時進行維護保養而導致出現軸電流。

三、軸電流燒毀軸承的特點

1.軸承的使用時間很短；

2.滾珠滾珠的光潔度變為深灰色；

3.發現損壞的軸承有放電痕跡；

4.高壓電動機軸對外殼電壓進行測量，有電壓；

放電燒毀軸承新軸承

四、電機的修復

根據高壓電機產生軸電流的原因進行排查：用兆歐表對電機轉子、定子、機殼進行絕緣檢查均大于1000兆歐；供電電源為集團自備電源而其他電機沒有出現軸電流排除電源高次諧波，導致產生軸電流；剛進行了軸承更換排除電機定轉子存在偏心現象；原因判定為設備制造或修理造成高壓電機的磁場不對稱而導致出現軸電流；

修復方法為在負載端軸上裝一個碳刷，碳刷架固定在油蓋上。碳刷通過導線與機殼接地端連為一體，使機殼與軸形成一個等電位體，不會通過軸承放電。同時在非負載端，在大蓋與機殼之間加絕緣墊，同時，在固定大蓋的螺栓套環氧華脂絕緣套。目的是切斷軸電流形成放電回路。

經過修復電機軸承已正常使用2年。

五、針對軸電流的危害，采取的防范措施

(1)應該讓檢修運行人員對導線絕緣部位進行認真的檢查，務必做到細致，以便消除導線絕緣破損或者電焊機等臨時設備地線搭接而導致的軸電流。

(2)為防止磁不平衡等原因產生軸電流，往往在軸承座和軸承支架處加絕緣隔板或絕緣套管，以切斷軸電流的回路，同時必須確保絕緣隔板周圍清潔無污物。

(3)為了確保電機氣隙均勻，在安裝電機的過程中，檢修人員應該盤車90°，然后對高壓電機轉子、定子之間的氣隙進行測量，在必要的情況下，應該重新進行絞孔定位、更換損壞的軸承。