高壓電機常見故障處理措施探討

王蕊 周小勤

摘要：高壓電機在實際運行過程中經常會出現溫度、聲音、振動異常等一些故障，上述幾種故障的出現會導致高壓電機產生幾種不同的典型事故，文章主要分析了高壓電機振動、定子繞組引出線絕緣層老化、定子繞組絕緣薄弱易損等常見故障，并指出了相應的處理措施，以期能夠進一步保障高壓電機的正常運行。高壓電機在運行過程中不可避免地會出現一些異常以及故障，如果不能及時針對高壓電機的異常或者是故障進行及時處理，會導致高壓電機的長周期運行過程產生嚴重的影響，嚴重的情況下甚至會導致高壓電機出現停機停產的現象。由此可見，在高壓電機設備的日常管理工作中電機故障的精確判斷是非常重要的一項內容。本文主要針對某單位高壓電機運行過程中常見的幾種典型事故處理進行分析，在此基礎上，對同類事故的處理過程以及高壓電機的運行維護注意事項進行了分析。

一、高壓電機常見故障

1.電機振動異常

高壓電機在實際運行過程中經常會出現電機振動值超出正常標準的現象，在某單位高壓電機的運行過程中，經常會通過電機振速作為判斷電機振動值異常的主要指標，在實際進行振動值判斷的過程中，主要利用的是石油化工旋轉機械振動標準SHS01003-1992作為主要的判斷標準。根據旋轉設備振動等級評定標準可以知道，電機在空載運行狀態下如果滿足評定標準中A等級相關要求，表示電機試運行合格;電機在帶載運行狀態下，如果能夠滿足標準中C等級相關要求，表示電機要實施嚴格的監護運行，同時，要盡快找出原因，讓電機帶載狀態下的振動值能夠達到評定等級B的要求;如果高壓電機在試運行過程中振動達到了評定標準D等級的條件，要立即停機，以避免設備在運行過程中出現設備損壞現象。

2.定子繞組引出線絕緣層老化

絕緣層老化是電力設備普遍存在的問題，高壓電機的絕緣層老化多出現于定子繞組引出線上面，受到原材料采購、制作、裝配、運行環境等因素的影響，使高壓電機定子繞組引出線絕緣層出現老化情況。絕緣材料的類型多樣且市場材料質量參差不齊，如果不注意分辨采購的原材料質量標準不達標，會極大的影響其絕緣性能。制作與裝配環節也時常會出現線材段開的情況，并且大部分都是出現在定子機座棱角處，主要是由于此處作為定子繞組引出線的固定位置，在運行中加劇了此處的摩擦，進而降低了絕緣材料的性能，老化現象更加嚴重。另外高壓電機的使用較為廣泛，有的長期處于濕度較大的環境中，也會縮短絕緣材料的使用壽命，造成材料老化。

3.定子繞組絕緣薄弱易損

高壓電機定子繞組絕緣材料大部分采用的都是玻璃絲，此類絕緣材料雖然經濟實惠且使用廣泛，但其絕緣性能并不優良，加工工藝也不夠完善，定子繞組往往出現絕緣薄弱的問題，會造成高壓電機長時間轉動中發熱量更大，不斷增加的熱量使電機溫度過高，進而降低絕緣材料性能。薄弱的絕緣會導致定子繞組內部電流產生外泄的情況，甚至發生短路起火，不僅設備會遭受損壞，而且極易出現高壓事故威脅工作人員的人身安全。

二、高壓電機常見故障的處理措施

1.電機振動異常

高壓電機在實際運行過程中，丙烷電機以及壓縮機電機都出現了電機振動異常的現象。在巡檢過程中，發現一臺丙烷電機驅動端地腳最大振速達到了11.2mm/s，結合旋轉設備振動評定標準，可以將其定為D級。巡檢人員立即將電機的異常振動狀況上報，并對電機的異常狀況進行了多點振動檢測。通過檢測發現，在電機的聯軸節下部支撐以及除油器位置出現了最大振動，電機本體并沒有出現最大振動。與電機空載運行狀態相比較，當電機帶載運行時，軸承位置產生的振動會逐漸加大。而電機的驅動端軸承下部的支撐平臺會出現最大振動的位置。針對電機運行中各個關鍵部位進行振動監測或將電機本體產生異常振動的故障排除，最終通過詳細檢查和檢測后發現，由于電機配置的立式臺架本身的剛度不足，從而使得臺架的固有頻率在電機運行過程中與壓縮機陰陽轉子嚙合頻率比較相似，從而產生了共振現象。根據上述的判斷過程，針對電機下部的支撐平臺位置額外的設置了兩根水平方向上的鋼筋，進一步提升了整個平臺基礎的剛性。通過改造后讓整個機組運行過程中的振動得到了有效控制，最終使得電機的評定等級回到了B級。在該單位作業的過程中，壓縮機高壓電機在工作啟動后，通過檢測發現實際的振動值與上次停機時候的振幅值存在較大差異，本次啟動過程中產生的振幅值高出兩倍多，而壓縮機一側的振動情況處在正常范圍內。雖然實際的振動值并沒有達到報警數值，但是某單位人員仍然針對電機實施了嚴格的檢查。電機停機后，首先，針對電機裝配對重情況進行嚴格檢查，對中數據處在合理的范圍內;隨后，針對電機驅動端軸瓦進行了嚴格檢查，同樣沒有發現異常狀況。在沒有檢查出設備異常后，懷疑電機的相關儀表出現了運行故障，因此，這對設備儀表的振動趨勢曲線進行了檢查，沒有發現儀表探頭存在虛接等故障。進入生產現場進行檢查后發現，電機一側的振動探頭出現了松動現象，緊固后，振動恢復了正常。電機軸承溫度異常。該單位在生產過程中丙烷電機以及壓縮電機都曾經出現過電機軸承溫度升溫異常狀況。針對高溫報警進行檢測發現，機組產生了比較大的振動，電機停機后對軸承溫度曲線進行查詢后發現，電機軸承溫度呈現出緩慢上升的趨勢，并最終達到了報警值。維修人員針對電機進行檢修后發現，電機軸承室內并沒有出現潤滑不良現象，電機的對中狀況也比較好。重新啟動電機后發現，電機運行過程中產生了異常，停機后發現軸承出現了損壞、抱死現象。解體電機后，發現部分電機軸承位置出現了過熱現象。分析后知道，是因為電機運轉過程中會在軸承上產生一個徑向力，在該作用力的作用下，會使得軸承的內套和滾柱之間產生擠壓現象，接觸面之間的間隙會逐漸減小，從而使得軸承在運行過程中出現嚴重摩擦現象，并產生高溫。

2.定子繞組引出線絕緣層老化的處理

高壓電機定子繞組引出線絕緣層老化的處理主要分為兩個方面。一方面，需要優化加工工藝，使用玻璃絲帶、絕緣膠帶、云母帶等絕緣材料對定子繞組引出線和定子機座棱角處多層包扎，強化其絕緣性能。另一方面，需要制定健全的采購機制，與規模大、口碑好、產品優質的供應商建立長期合作，任用能力水平高的工作人員對絕緣材料進行檢測，確保采購的絕緣材料性能穩定可靠。同時還需要引進、研發更加優質的絕緣材料，以便有效提升定子繞組引出線以及整個高壓電機的安全性能，使其在各種惡劣環境中都能夠正常運行。

3.定子繞組絕緣薄弱易損的處理

一是高壓電機日常維護管理時需要加強對定子繞組絕緣進行加工處理，為其提供一定的防護措施，使其在電機運行時能夠盡量避免遭受到破壞。二是使用更加優質的絕緣材料、改進加工工藝、優化相關部件的設計，使定子繞組絕緣層更加厚實牢固，使相關部件能夠準確適應改進后的定子繞組，使定子繞組絕緣性能更強，也更耐磨損。

結束語

高壓電機在實際應用過程中，要配備相應的測溫和測振裝置，而且還要實現機組運行聯鎖停機保護，這樣才能及時發現機組在運行過程中出現的異常狀況。當高壓電機處于高速旋轉狀態下時，會在很短時間內從溫度急劇升高直接到軸承抱死，通過充分利用聯鎖保護裝置就能夠對設備起到良好的保護作用，以便在發生故障后可以及時預警并停止電機運行。定期檢查各個部件的運行狀態，并給與及時的維護，例如定期檢查時發現軸承油量不足就需要及時補充，防范軸承缺油造成的電機故障。

參考文獻

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