電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行保養(yǎng)

電氣

故障分析及防范措施

一、電機(jī)軸電流的防范措施

1、軸電壓、軸電流的產(chǎn)生2、軸電流的危害3、防止軸電流的防范措施二、電機(jī)的電腐蝕三、電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條原因一、軸電流的防范措施1、軸電壓、軸電流的產(chǎn)生在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，如果在電機(jī)兩軸承端或轉(zhuǎn)軸與軸承間存在軸電流時(shí)，將會(huì)大大縮短電機(jī)軸承的使用壽命嚴(yán)重時(shí)只能運(yùn)行幾小時(shí)。1.1．磁不平衡產(chǎn)生軸電壓

交流異步電動(dòng)機(jī)在正弦交變的電壓下運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)子處在正弦交變的磁場(chǎng)中。由于電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子扇形沖片、硅鋼片等疊裝因素，再加上鐵芯槽、通風(fēng)孔等的存在，在磁路中造成不平衡的磁阻。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的定子鐵芯圓周方向上的磁阻發(fā)生不平衡時(shí)，使產(chǎn)生與軸相交鏈的交變磁通，從而產(chǎn)生交變電勢(shì)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)即磁極旋轉(zhuǎn)，通過(guò)各磁極的磁通發(fā)生了變化，在軸的兩端感應(yīng)出軸電壓，產(chǎn)生了與軸相交鏈的磁通。隨著磁極的旋轉(zhuǎn)，與軸兩側(cè)的軸承形成閉合回路，就產(chǎn)生了軸電流。一般情況下這種軸電壓大約為1~2V左右，但因電流回路阻抗很小，所以將有很大軸電流產(chǎn)生，對(duì)電機(jī)滾動(dòng)軸承危害很大

1.2逆變供電產(chǎn)生軸電壓電動(dòng)機(jī)采用逆變供電運(yùn)行時(shí)，供電電壓含有高次諧波分量，使定子繞組線(xiàn)圈端部、接線(xiàn)部分、轉(zhuǎn)軸之間產(chǎn)生電磁感應(yīng)從而產(chǎn)生軸電壓。

1.3靜電感應(yīng)產(chǎn)生軸電壓

在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，由于高壓設(shè)備強(qiáng)電場(chǎng)的作用，在轉(zhuǎn)軸的兩端感應(yīng)出軸電壓1.4靜電荷

電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，負(fù)載方面的流體與轉(zhuǎn)體運(yùn)行磨擦而在旋轉(zhuǎn)體上產(chǎn)生靜電荷，電荷逐漸積累便產(chǎn)生軸電壓。由這種情況產(chǎn)生的軸電壓和由磁交變產(chǎn)生的軸電壓在原理上是不同的。靜電荷產(chǎn)生的軸電壓是間歇的，并且是非同期性的，其大小與運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、流體的狀態(tài)等因素關(guān)系很大。如靜電荷的積累、測(cè)溫元件絕緣破損等因素都有可能導(dǎo)致軸電壓的產(chǎn)生。軸電壓建立起來(lái)后，一旦在轉(zhuǎn)軸及機(jī)座、殼體間形成通路，就產(chǎn)生軸電流。1.5外部原因

外部電源的介入產(chǎn)生軸電壓。由于運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)比較繁雜，尤其大電機(jī)保護(hù)、測(cè)量元件接線(xiàn)較多，哪一根帶電線(xiàn)頭搭接在轉(zhuǎn)軸上，便會(huì)產(chǎn)生軸電壓。2、電動(dòng)機(jī)軸電流的危害

大中型交流電動(dòng)機(jī)采用稀油潤(rùn)滑的滑動(dòng)軸承，電機(jī)軸是沉在油膜上的。正常情況下，轉(zhuǎn)軸與軸承間的潤(rùn)滑油膜起到絕緣的作用。對(duì)于較低的軸電壓，還會(huì)產(chǎn)生軸電流。當(dāng)軸電壓增加到一定數(shù)值時(shí)，尤其在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，潤(rùn)滑油膜還未穩(wěn)定形成，軸電壓將擊穿油膜構(gòu)成回路，產(chǎn)生相當(dāng)大的軸電流，可達(dá)到幾百安甚至上千安。由于該金屬接觸面很小，電流密度大，使軸承局部燒熔，被燒熔的軸承合金在碾壓力的作用下飛濺，于是在軸承內(nèi)表面上燒出小凹坑。通常表現(xiàn)出來(lái)的癥狀是軸承內(nèi)表面被壓出條狀電弧傷痕，嚴(yán)重時(shí)足以把軸頸和軸瓦燒壞。

由運(yùn)行磨擦在油軸上產(chǎn)生的靜電荷，使軸的電位因被充電而升高。當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軸接觸到旋轉(zhuǎn)體以外的任何部件時(shí)，便通過(guò)該部件進(jìn)行放電。否則就要繼續(xù)積累電荷，最后產(chǎn)生過(guò)高的電壓，如果超過(guò)軸承油膜的絕緣強(qiáng)度時(shí)，電荷在極短的時(shí)間內(nèi)放電。這種現(xiàn)象重復(fù)發(fā)生的結(jié)果，就能使軸受到損傷3、軸電流的防范措施

3.1在軸端安裝接地碳刷，使接地碳刷可靠接地，并且與轉(zhuǎn)軸可靠接觸，保證轉(zhuǎn)軸電位為零電位，隨時(shí)將電機(jī)軸上的靜電荷引向大地，以此消除軸電流。

3.2．為防止磁不平衡等原因產(chǎn)生軸電流，在非軸伸端的軸承座和軸承支架處加絕緣隔板，切斷軸電流的回路。

3.3．要求檢修運(yùn)行人員細(xì)致檢查并加強(qiáng)導(dǎo)線(xiàn)或墊片絕緣。

3.4在機(jī)座中除一個(gè)軸承座外，其余軸承座及包括所有裝在其上的儀表外殼等金屬部件都對(duì)地絕緣，不絕緣的軸承應(yīng)裝接地電刷以防靜電充電。

3.5．對(duì)于由軸交鏈交變磁通所產(chǎn)生的軸電壓，可在電動(dòng)機(jī)一側(cè)的軸承座下加絕緣墊以割斷軸與軸瓦之間形成的回路，使軸電流無(wú)法產(chǎn)生。但在實(shí)際工作中對(duì)絕緣墊的作用認(rèn)識(shí)不清，從絕緣墊加裝的方法和軸承座與油管道的連接上都不同程度地出現(xiàn)過(guò)問(wèn)題，最后造成絕緣墊起不到絕緣作用，進(jìn)而形成軸電流。所以我們要經(jīng)常檢查軸承座的絕緣強(qiáng)度，用500V搖表測(cè)量，絕緣不得低于0.5MΩ。

3.6保持軸與軸瓦之間潤(rùn)滑絕緣介質(zhì)油的純度，發(fā)現(xiàn)油中帶水必須進(jìn)行過(guò)濾處理，否則油膜的絕緣強(qiáng)度不能滿(mǎn)足要求，容易被低電壓擊穿二、高壓電機(jī)的電腐蝕1、電機(jī)定子線(xiàn)圈腐蝕的特點(diǎn)及部位長(zhǎng)期的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和電機(jī)定子繞組事故現(xiàn)象表明，發(fā)電機(jī)及高壓電動(dòng)機(jī)定子線(xiàn)圈的腐蝕損壞現(xiàn)象已相當(dāng)普遍，嚴(yán)重地影響了電機(jī)的安全運(yùn)行和使用壽命。引起電機(jī)定子繞組事故的最普遍原因是定子線(xiàn)圈油污腐蝕及定子鐵芯槽楔、墊塊、墊條松動(dòng)，定子繞組端部綁繩松動(dòng)斷裂，致使線(xiàn)圈在運(yùn)行中產(chǎn)生振動(dòng)，造成主絕緣磨損腐蝕被擊穿一類(lèi)是從線(xiàn)圈外部主絕緣開(kāi)始向內(nèi)的腐蝕損壞，通常稱(chēng)為外腐蝕

另一類(lèi)是從線(xiàn)圈內(nèi)部絕緣開(kāi)始向外的腐蝕，通常稱(chēng)為內(nèi)腐蝕

1.1

線(xiàn)圈主絕緣外腐蝕損壞

(1)電機(jī)定子繞組端部和定子鐵芯內(nèi)線(xiàn)圈振動(dòng)，使線(xiàn)圈主絕緣腐蝕損壞。這是外腐蝕損壞事故中最為普遍也最為嚴(yán)重的現(xiàn)象造成這種腐蝕損壞的主要原因是，電機(jī)在運(yùn)行中，因其端部繞組在電磁力的作用下產(chǎn)生振動(dòng)，致使線(xiàn)圈在定子鐵芯槽內(nèi)端部固定不牢，發(fā)生槽楔、線(xiàn)圈層間墊條、端部間隔墊塊和綁繩松動(dòng)脫落，線(xiàn)圈與綁繩及間隔墊塊之間出現(xiàn)摩擦，防暈半導(dǎo)體漆破壞發(fā)生電暈腐蝕，從而造成槽部和端部線(xiàn)圈主絕緣擊穿。(2)定子鐵芯內(nèi)部磁性物質(zhì)的磨損腐蝕。這種情況主要是由于檢修過(guò)程中沒(méi)有認(rèn)真清理、吹掃定子繞組，導(dǎo)致繞組線(xiàn)圈縫隙及其它死角處遺留了一些微小的磁性雜物，在電機(jī)運(yùn)行時(shí)磁性雜物被吸附在線(xiàn)圈主絕緣表面，在電磁感應(yīng)及電磁力的作用下，磁性雜物呈旋轉(zhuǎn)方式運(yùn)動(dòng)，將線(xiàn)圈主絕緣磨鉆出坑洞(3)定子線(xiàn)圈的油污腐蝕

大型發(fā)電機(jī)及高壓電動(dòng)機(jī)軸瓦都普遍存在漏油現(xiàn)象，因而電機(jī)線(xiàn)圈因油污腐蝕燒毀的事故也相當(dāng)普遍。這類(lèi)故障發(fā)生的部位基本集中在電機(jī)定子槽口、繞組端部和繞組鼻端引線(xiàn)處。其特點(diǎn)是油污附著在線(xiàn)圈上，對(duì)線(xiàn)圈主絕緣起溶解浸蝕作用，使主絕緣與導(dǎo)線(xiàn)分層線(xiàn)圈整體絕緣強(qiáng)度降低，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后造成定子繞組相間短路、接地短路等故障。

(4)定子鐵芯硅鋼片對(duì)絕緣的磨損腐蝕。在壓裝定子鐵芯的過(guò)程中，如果硅鋼片疊片不整齊，或者定子鐵芯通風(fēng)槽鋼及端部壓指壓裝固定不良，或者在檢修中損傷了定子鐵芯，都會(huì)造成電機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)生振動(dòng)，磨損絕緣，最終導(dǎo)致線(xiàn)圈的主絕緣被擊穿。

1.2

線(xiàn)圈內(nèi)腐蝕

多次事故統(tǒng)計(jì)和故障線(xiàn)圈解剖的結(jié)果表明，線(xiàn)圈的內(nèi)腐蝕也比較嚴(yán)重。對(duì)大量?jī)?nèi)腐蝕線(xiàn)圈的解剖分析表明，內(nèi)腐蝕一般都是從絕緣與導(dǎo)線(xiàn)間的氣隙氣泡、線(xiàn)圈直線(xiàn)與端部的R角、線(xiàn)圈引出線(xiàn)假線(xiàn)焊接等部位開(kāi)始的。內(nèi)腐蝕現(xiàn)象首先是線(xiàn)圈內(nèi)部絕緣變白并逐步擴(kuò)大，隨后燒損絕緣形成坑洞并積有大量綠色粉末，從而加速導(dǎo)線(xiàn)股間及主絕緣的腐蝕損壞，直至主絕緣擊穿。另外，溫度過(guò)高導(dǎo)致的熱老化也是造成內(nèi)腐蝕的一個(gè)重要因素2.

電暈腐蝕

電機(jī)運(yùn)行中，線(xiàn)圈絕緣承受著較高的電場(chǎng)強(qiáng)度，如果絕緣表面防暈層與定子鐵芯接觸不良，線(xiàn)圈在槽內(nèi)發(fā)生振動(dòng)就會(huì)磨損絕緣表面防暈層

高壓電機(jī)定子繞組在通風(fēng)槽口及直線(xiàn)出槽口處、繞組端部電場(chǎng)集中，當(dāng)局部位置場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，氣體發(fā)生局部電離，在電離處出現(xiàn)藍(lán)色熒光，這即是電暈現(xiàn)象。電暈產(chǎn)生熱效應(yīng)和臭氧、氦的氧化物，使線(xiàn)圈內(nèi)局部溫度升高，導(dǎo)致膠粘劑變質(zhì)、碳化，股線(xiàn)絕緣和云母變白，進(jìn)而使股線(xiàn)松散、短路，絕緣老化。

①線(xiàn)棒出槽口處.繞組出槽口處屬典型的套管型結(jié)構(gòu),槽口電場(chǎng)非常集中,是最易產(chǎn)生電暈的地方.②鐵芯段通風(fēng)溝處.通風(fēng)槽鋼處屬尖銳邊緣,易造成電場(chǎng)局部不均勻.③線(xiàn)棒表面與鐵芯槽內(nèi)接觸不良處或有氣隙處.④端箍包扎處.⑤端部異相線(xiàn)棒間.繞組端部電場(chǎng)分布復(fù)雜,特別是線(xiàn)圈與端箍,綁繩,墊塊的接觸部位和邊緣,由于工藝的原因往往很難完全消除氣隙,在這些氣隙中也容易產(chǎn)生電暈.

3、防范措施

3.1嚴(yán)格執(zhí)行繞組端部的綁扎工藝，增強(qiáng)對(duì)鼻端、引線(xiàn)、漸開(kāi)線(xiàn)部位的綁扎連接，以增加端部各部件的整體強(qiáng)度，提高端部抗振能力和抵御短路沖擊的能力。

3.2嚴(yán)格執(zhí)行發(fā)電機(jī)水電接頭的焊接工藝，在電接頭兩側(cè)進(jìn)行溜焊，以加強(qiáng)鼻端水電接頭的整體性，防止導(dǎo)線(xiàn)在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中發(fā)生振動(dòng)疲勞斷裂

鐵芯長(zhǎng)度直線(xiàn)部分低阻區(qū)防暈漆二次長(zhǎng)度鐵芯加40MM中阻區(qū)高阻漆脫脂無(wú)堿玻璃絲帶平包一層包扎前和包扎后各刷高阻防暈漆和中阻漆3.3電機(jī)檢修期間，要認(rèn)真檢查槽口的封口槽楔，對(duì)松動(dòng)的槽楔要重新處理。同時(shí)檢查線(xiàn)圈槽口部位的半導(dǎo)體防暈層是否受到磨損，如果出現(xiàn)磨損，可用注射器將半導(dǎo)體漆順槽壁與線(xiàn)圈的間隙灌入，以修補(bǔ)磨損部位，防止線(xiàn)圈電暈放電腐蝕。3.4定期對(duì)電機(jī)端部油污進(jìn)行清洗。清洗后將端部加熱烘干、整體噴漆，以提高端部整體絕緣的強(qiáng)度。

三、轉(zhuǎn)子斷條

原因(轉(zhuǎn)子銅條為什么會(huì)斷裂）1、電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，由于很高的起動(dòng)力矩及很高的端部漏抗的作用下，使導(dǎo)條劇烈發(fā)熱產(chǎn)生彎曲變形，在導(dǎo)條的頭尾引起集中變形。2、導(dǎo)條電流很大，這樣，電磁力的振動(dòng)也很大，產(chǎn)生2f/s的脈振，再加上離心力產(chǎn)生的徑向位移，使端環(huán)的位移增加，進(jìn)一步增加了導(dǎo)條末端的應(yīng)力集中。3、由于起動(dòng)過(guò)程中，離心力和電磁力的方向相反，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高后就把導(dǎo)條向槽口方向推去。當(dāng)電磁力恢復(fù)到2倍幅值時(shí)又把導(dǎo)條推向槽底，造成導(dǎo)條的機(jī)械疲勞和磨損。防范措施

1、在運(yùn)行操作中，應(yīng)嚴(yán)格按照電機(jī)運(yùn)行規(guī)程要求控制高壓電機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)，特別是熱態(tài)下間隔的啟動(dòng)次數(shù)，即在正常情況下，允許冷態(tài)啟動(dòng)2次，每次啟動(dòng)間隔時(shí)間≥5min；允許熱態(tài)啟動(dòng)1次；只有在處理事故時(shí)可多啟動(dòng)1次，啟動(dòng)間隔時(shí)間為1h以上2、檢查轉(zhuǎn)子鼠籠條

在檢修中，檢查轉(zhuǎn)子鼠籠條有無(wú)松動(dòng)。若鼠籠條與鐵芯槽間間隙比較大，在間隙內(nèi)澆灌環(huán)氧樹(shù)脂，使鼠籠條緊固在槽內(nèi)；檢查轉(zhuǎn)子鼠籠條與短路環(huán)連接是否良好，發(fā)現(xiàn)有裂紋或斷裂時(shí)，采用中頻焊接以防止端環(huán)產(chǎn)生熱變形。（電動(dòng)機(jī)冷態(tài)、熱態(tài)的劃分：

a.鼠籠式電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間超過(guò)3秒或雖小于3秒而電動(dòng)機(jī)已運(yùn)行1小時(shí)者，視為熱態(tài)

b.電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行如下時(shí)間視為冷態(tài)：

①200KW以下電動(dòng)機(jī)不應(yīng)小于30分鐘

②200KW-500KW電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行1小時(shí)

③500KW以上電動(dòng)機(jī)不應(yīng)小于2小時(shí)

）

運(yùn)行方面的要求

公司所轄電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)為連續(xù)運(yùn)行方式，在運(yùn)行中應(yīng)盡量減少電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)。對(duì)于制粉系統(tǒng)，應(yīng)盡量利用輸粉裝置，避免球磨及排粉電機(jī)的頻繁起停；對(duì)于其他電動(dòng)機(jī)，運(yùn)行人員應(yīng)合理調(diào)整運(yùn)行方式，盡量減少啟停次數(shù)，同時(shí)還要根據(jù)運(yùn)行規(guī)程和電動(dòng)機(jī)設(shè)備規(guī)范要求，保證電動(dòng)機(jī)兩次啟動(dòng)時(shí)間間隔對(duì)檢修方面的要求嚴(yán)格執(zhí)行電動(dòng)機(jī)的檢修規(guī)程，加強(qiáng)全員的技術(shù)培訓(xùn)，保證電動(dòng)機(jī)大、小修及事故搶修的質(zhì)量。檢修定子時(shí)應(yīng)仔細(xì)檢查繞組及連接線(xiàn)的絕緣有無(wú)破損處及各繞組的緊固件有無(wú)松動(dòng)、磨損絕緣等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。檢修轉(zhuǎn)子時(shí)要特別注意轉(zhuǎn)子籠條有無(wú)斷裂、過(guò)熱等現(xiàn)象，檢查螺絲、風(fēng)扇