高壓電機常見故障的分析與現場檢修方法研究

宮 磊

(蘇晉塔山發電有限公司，大同 037003)

0 引 言

高壓電機在使用的過程中，可能會發生機械故障或者電氣故障，不同的故障類型其特點也不同。在故障發生以后，傳統的處理方法是除了少部分軸承能夠立即更換使用，其他零件都需要返廠維修，這樣不僅導致大量資金成本的花費，還會延誤生產時間，因此，對于現場檢修方法的研究，具有重要意義。

1 高壓電機常見故障

1.1 冷卻系統故障

現階段，對于在生產中所使用的高壓電機來說，具有多種類型和設計，有些應用了全封閉的水冷式，而有些則是采用自行通風防滴式。現階段我公司所使用的高壓電機額定電壓是10 kV，機組容量能達到660 MW，而且開機頻率高，較大的振動帶來了機械沖擊力，所以也就會使得高壓電機的冷卻系統，更加容易出現故障。我公司所使用的冷卻系統屬于是風冷系統，對于這種自行通風式的冷卻系統來說，如果在系統內部的進風口和出風口沒有發生堵塞情況，一般其冷卻系統不會出現故障問題的發生。因此，風冷系統出現故障一般都是由于進出風口堵塞等問題發生，而導致其通風的通暢性不佳，影響正常的風冷效果。另外，風冷系統內部的部件老化，也有可能導致運行故障。由于風冷系統內部構造復雜，在長時間的運轉過程中，零部件的老化也會影響到整體的運行效果。

1.2 高壓電機轉子故障

在高壓電機啟動次數頻繁，或者是本身的高壓電機負荷較大時，就會使得高壓電機內部所產生的電磁力以及熱效應力等各種力量的持續加大，這多種力量的作用之下，會使得高壓電機的轉子其銅條發生松動，隨著高壓電機的啟動，在定子電流較大擺動的情況之下，會使得高壓電機的振動明顯，隨著振動的持續強烈，也就使得所發出的電磁聲不斷增大，并且與此同時還會出現較為強烈的放電現象的發生。

1.3 高壓電機繞組被擊穿及引出線故障

在高壓電機的運行過程中，高壓電機繞組被擊穿以及引出線出現的故障問題，也會對于高壓電機的正常生產運行，造成嚴重的不良影響。一般來說，造成該故障的原因以及影響因素有以下幾種：首先，外界自然環境和氣候的影響之下，導致環境的濕度增加，也就造成高壓電機的絕緣處部分，發生受潮的情況，這也就導致電阻效果降低，使其無法滿足規定的要求，這樣就會進一步導致高壓電機繞組被擊穿，出現故障問題。其次，在高壓電機的長期運轉直下，其內部所具有的磁性物質，一旦落到其線圈之上，就會發生鉆孔的問題，導致繞組擊穿。最后，由于引線和散熱區之間的距離較小，所以如果高壓電機持續長期運轉，就會使得絕緣的熱化，導致高壓電機的引出線發生老化、變質等情況，嚴重的時候引出線會直接脫落。并且，在高壓電機運行過程中，受到外力條件的不斷影響和自身機組的振動，這也會讓高壓電機引線發生松動，出現接觸不好的情況發生，進一步地引發放電現象。

1.4 高壓電機定子槽松動，端部綁扎良故障

高壓電機定子槽楔的松動，以及其繞組端部綁扎不良，也會極容易導致故障的發生。高壓電機在運行過程中會產生持續的振動，定子槽的松動和綁扎的不牢固，也會使得高壓電機的線圈發生位移現象，從而使得高壓電機在運轉時，所發出的電磁聲較為明顯，并且還會伴有放電現象的發生。

1.5 軸承故障

軸承故障的發生一般是由于在進行組裝過程中，相關的安裝步驟不夠規范，也就是的高壓電機在整體上的安裝技術，不符合標準和規定，配合公差的松緊程度不合格，而潤滑脂在其中也難以進行添加。這樣不規范的高壓電機安裝完成以后，高壓電機的運轉會使得軸承處，發生較大幅度的強烈振動，并且伴隨著異響，與此同時也使得溫度升高，熱量值在不斷積累，如果問題嚴重，則會進一步的導致高壓電機無法正常的運行，甚至會出現多種安全性問題。另外，軸承的出廠質量問題，導致間隙的不統一，過大的間隙值也會導致骨架松動，甚至會發生損壞。檢修工藝的執行標準參差不齊，工作落實不到位，監管工作對軸承的質量把控不夠嚴格，這也會使得不夠嚴謹的裝配工藝，造成在具體的軸承安裝過程中，沒有嚴格按照標準執行，導致故障的發生。而且，在加入潤滑脂的同時，如果潤滑脂加入量過少，或者是有贓物進入軸承內部，則也會導致高壓電機由于多種原因，出現運行中的故障。

2 高壓電機常見故障的現場檢修措施

2.1 冷卻系統故障現場檢修措施

首先，在對于冷卻系統進行安裝的工作上，就要嚴格按照規范，做到高度的科學性，選擇設計合理的風冷系統進行安裝。在冷卻系統的運轉過程中，要對其進行定期巡查，做好清洗工作。當風冷系統出現阻塞問題以后，要做到及時處理采取有效方法清楚系統內部的阻塞，保持內部系統通風的通暢性。另外還要對于使用頻率較高的零部件做好周期性的檢修工作，提高檢測的仔細程度，對于容易老化的部位和零件要加大監測力度，及時發現安全隱患，對其采取相應的檢修措施，保障冷卻系統的正常運轉。而且要保障風冷系統的監測力度，提高相關工作人員的重視程度，不斷改善和升級檢修方法，做好日常的檢測工作，并且進行周期性的徹底檢測和故障排查。

2.2 繞組絕緣擊穿接地及引出線故障的現場檢修措施

首先，可以采用定點繞組接地的故障檢修方法。對于一些非金屬的接地故障，利用冒煙法能夠實現較好的檢驗效果。具體的冒煙法是在高壓電機的線圈與鐵心之中進行操作，在其內部施加電壓，并且利用調壓器進行電壓的調節，能夠有效地限定電流的大小，防止過大的電流對鐵心造成燒壞影響。一旦接地部位發生故障，在電流經過時，發生故障的位置會發生冒煙現象或者是火花的出現。

其次，也可以采用局部修理法。在進行線圈修理之前，要讓絕緣處進行軟化操作，通過電流的輸入，來讓繞組的溫度升高。局部修理法對于安全程度要求較高，首先要能夠對于繞組的接地故障，進行基本的確認，之后在進行絕緣軟化完畢以后，切滅電源將繞組撤出，將發生故障的線圈扒除，在其之上進行刷漆、包扎。需要注意的是，在包扎步驟要能夠錯開上下層的對縫。之后在完成定子槽的清理以后，就可以將重新修復好的線圈，重新嵌入定子槽中，包扎好聯線絕緣與串聯的接頭，并且在其頂端在進行捆繩的捆綁，并且對其耐壓性進行測試。

2.3 轉子銅條開焊斷裂的檢修方法

轉子的銅條發生開裂問題的位置，都是靠近焊接的位置或者是在伸長的位置之上，故障問題發生以后基本不會在端口處出現明顯的癥狀，而且縮頸問題也不明顯，端面之間的契合依然較好，所以如果不能通過對該部位嚴密的觀察和檢測，難以第一時間發現故障問題。在細致的檢查之下，就能夠在多處位置，發現細小斷裂點的出現，一般在脆性斷裂處、斷裂磨光位置、銅條的上端沿線等位置。

進行這部分問題的處理時，要先將轉子抽離，通過敲打銅條來確定斷裂的具體位置。再確認好位置以后，對該處利用拋光機器進行拋光處理，在這一過程中，也要做好鐵心的保護工作，通過銅焊進行接下來的焊接工作，并且將焊接好的部位進行挫平處理，在其上方涂置絕緣漆，等到漆干以后，撤出耐火材料，對各項步驟進行檢查，之后清理轉子，便可以對其進行重新的裝配工作。

2.4 軸承的檢修方法

對于高壓電機的軸承來說，分為開式和閉式兩種，在實際的電機運行中具體選用，應該根據實際情況而決定。對于高壓電機的軸承來說，進行特殊的間隙，以及潤滑脂的選用，是非常有必要的。在安裝軸承的過程中，工作人員要對于潤滑劑進行合理選擇。在必要的時候，要進行含有極壓添加劑的潤滑脂的使用。在具體操作過程中，可以在高壓電機軸承的內套筒上，進行一層薄薄的潤滑脂的涂抹，這樣能夠有效延長電動機軸承的使用壽命。在進行軸承的選擇和使用時，是否正確、合理，能夠使得在軸承安裝以后，其工作徑向之間的間隙可以得到較為有效的減小。并且能夠通過對于淺外圈滾道結構的采用，來進一步防止故障發生。在組裝電動機的過程中，在安裝軸承時，還必須仔細檢查軸承和轉子軸之間的尺寸，是否能夠合理匹配。

3 結束語

綜上所述，隨著高壓電機在各項生產中的廣泛使用，因此對于高壓電機的故障問題，以及相應的處理和檢修技術和措施也要進行高度重視起來。通過采用科學、合理的現場檢修方法，能夠降低高壓電機故障發生的頻率，從而有效控制突發事故，在生產過程中的發生和出現，能夠維護生產成本，保證運行周期的順利進行。