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技术丨高压异步电动机常见故障及预防措施

来源:《煤炭科技》 发布日期:2018/5/15 编辑:王嘉璐
关键词: 高压异步电动机  
核心提示:高压异步电动机常见故障及预防措施

1 引 线

早期电动机设计定子引出线为多股软铜线,外套一层绝缘胶皮,但导电截面较小,引线与接线鼻子通过锡焊连接,接线鼻子用铁质螺丝帽压接在瓷瓶接线柱上,这样导电环节多,可使接触电阻增大。 当大负荷启动或机组骤增负荷时,电流急剧增加而且过大,引起引线、接线鼻子发热或瓷瓶爆炸。

常见故障:①接线鼻子与接线柱压接处发热、爆炸。 ②接线鼻子与引线锡焊处过热脱焊,引起缺相运行电机发热烧毁、接地故障。 ③胶皮由于电机振动绝缘层磨破,接地短路。

预防措施:将所有铁螺丝帽更换为铜螺帽,压接螺丝帽拧紧并使用防滑弹簧垫圈。 重点将原来设计的结构进行技术改造,增大接线鼻子的截面,增大引线导电截面,将锡焊改为银焊。 将引线固定,胶皮外包黄蜡带和相色带加大抗磨性能。 点检人员用红外线测温仪测量接线盒、焊接处温度,出现异常温度时申请停运处理。 逢停必扫除积灰并检查压接状况。

某公司曾在磨煤机、排粉机等工作环境比较恶劣的电机上做了探索,实行定期清扫、逢停必扫和定期试验,对电机压紧螺丝、接线柱、瓷瓶、引线重点检查、处理,对引线进行绝缘试验,取得了良好效果,近几年故障明显减少。

2 轴 承

常见故障: ①轴承支撑圈松动磨损引起发热。②轴承内套与转子轴颈配合不好,转动,引起轴颈磨损,轴颈、轴承烧损。 ③润滑脂太多太少特别是太少引起发热。 ④润滑脂中有异物,引起磨损发热。 ⑤轴承质量原因引起磨损发热。 ⑥联轴器变形、安装不当引起轴承振动。 严重的可能造成定子转子摩擦、扫膛,烧坏电机。

预防措施:把好设备进口关,固定使用信誉较好的生产厂家的产品,强化设备全过程管理,控制设备质量。 实行点检测温、测振动、听声音,检查润滑脂数量,按规定及时补充润滑脂。 严格检修工艺,防止异物进入润滑脂,严禁使用铁锤直接打、砸联轴器,严禁使用变形的联轴器。及时更换坏的轴承。

3 瓷 瓶

常见故障: 由于电机工作环境一般都很恶劣,油、灰、粉尘、汽、水等可能使电机瓷瓶、接线端子严重污秽,瓷瓶爬电距离缩短发生闪络、爆炸;接线鼻子和接线柱压接不紧,瓷瓶发热、炸裂。

预防措施:坚持点检和设备巡查,测温、闻味,发现问题及时处理。 利用一切机会,清理瓷瓶、接线柱上的灰尘, 将其擦拭干净, 去除发生闪络的诱发因素。在瓷瓶上喷洒带电清洗剂进行清洗,时间控制在30 min 左右,绝缘可提高 1 ~ 4 倍。 利用设备停运时间,检查接线柱压紧螺丝是否松动。

4 定 子

常见故障:①定子绕组表面积聚灰尘,吸附空气中的水蒸气,导致绝缘下降,引起绕组局部放电。 ②定子绕组长期高负荷运行后发热,绝缘下降,相间、匝间或对地放电,发生局部放电,使绝缘击穿,发生短路。 ③外力使绝缘遭到破坏,发生击穿。 ④槽楔松动或脱落, 使线棒在线槽中发生电气振动与定子铁芯摩擦,绝缘被破坏,发生绕组对地放电。 严重的可能烧毁电机。

预防措施:坚持逢停必扫、逢停必查,检查定子绕组上的灰尘积聚情况并进行清扫, 这是最基本也是最有效的办法。坚持点检和设备巡查相结合的制度,通过测温、闻味道,判断内部有无转子摩擦槽楔、定子转子相互摩擦。坚持设备定期预防性试验、电机大修期间的绕组特性非破坏性试验, 以便及时诊断绕组绝缘劣化程度,进一步估算其使用寿命。大修中通过人工敲击槽楔, 可以最直接地检查出比较厉害的松动;利用仪器“脉冲锤敲击法”,则可以准确地检查出槽楔的松动程度, 以及人工不易查出的松动较轻的槽楔。根据日本电气工程师协会的调查和研究,运行 11-20 a 的高压异步电动机最容易发生绝缘故障。

5 转 子

现在的高压异步电动机转子轴上固定有单或双鼠笼式导条(单双鼠笼),端部带有短路环结构,导条镶嵌在端部短路环中, 导体和端部短路环共同形成电流回路。当定子线圈中通以三相交流电时,导条切割定子线圈形成的磁场, 在转子电流回路中形成短路电流,产生动力力矩,带动转子转动。

常见故障:①由于大容量电机的启动电流很大,产生的应力长期作用,造成部分鼠笼条、端部短路环断裂或鼠笼条开焊,电流集中在良好的鼠笼条上,加剧电流对鼠笼条的冲击,造成恶性循环。②电机启停频繁,造成鼠笼条断裂。 ③由于材质和焊接原因,致使鼠笼条断裂、开焊。 以上故障使电机产生振动,可能导致电机发热、定转子摩擦,严重的甚至会烧损电机。

预防措施:首先要尽量减少电机的启动次数,防止大的启动电流对转子鼠笼条的冲击; 其次要加强点检和设备巡查,通过测温、测振、观察电机运行电流,随时掌握电机的运行状况,判断电机有无损坏。

处理办法:解体检查发现鼠笼条断裂或开焊,应当立即用银铜焊条对其进行补焊或更换。 焊接要在环境温度较高的地方进行,均匀加热,快速焊接,否则会出现虚焊、夹带杂质等问题,更容易出现故障。如果端部短路环断裂,则应当更换。

某公司的球磨机因为启动频繁、电机负荷大,2003 年前经常出现鼠笼条、端部短路环开焊、断裂的故障。 后来经过更换鼠笼条、短路环, 很少再发生故障, 但是没能从根本上解决问题。

6 外 壳

外壳故障基本上是由于电机制造的原因、 电机运行过程中振动引起的,通过巡查较容易发现,及时处理可避免事故扩大。

除了上述各类故障外, 还有人为因素造成的故障, 这类故障基本上是由于设备正常或超负荷运行时,情况不明,操作人员经验不足,操作不当,或违反操作规程,强制连续启动,烧损电机。 可以通过提高操作人员技能水平和业务素质, 促使其严格执行操作规程,避免故障的发生。

7 结 语

高压异步电动机是比较容易出现故障的设备,而故障的种类大体有以上几种。 只要对已经出现的故障加以总结,从中不难找出发生的规律,寻求预防措施, 从而降低故障的发生率, 减少故障的经济损失。

作者:朱世龙, 李善和

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