水电厂电动机常见故障分析与维护研究

2013-08-15周柯岩

中国新技术新产品 2013年11期

周柯岩

（国网新源控股有限公司白山发电厂，吉林桦甸 132400）

电动机在水电厂常见的电气设备，特别是在油、水、气三大辅助系统中应用广泛。及时处理电动机出现的故障，对水电厂的安全运行意义重大。

1 电动机的故障诊断方法

在电气设备检测中，直观故障检查不仅通用，而且也十分有效。通常是根据运行中电气设备产生的噪声与振动、温度与气味等变化来判断噪声和振动检测电动机转子旋转所产生的噪声，可凭听觉判断。但要得知电动机振动幅度的数值大小，则应用仪器来制定电动机和一般旋转机械一样，多用振动测量法来诊断转子的不平衡及轴承部位的异常情况。定子是电动机的主体结构，监测它的运行状态主要以绝缘电阻为内容。电动机经长期运行时，不论是电动机绝缘的老化或绝缘机械方面的磨损，都使电枢线圈与电枢铁心之间的间隙加大。电动机绝缘好坏的诊断，主要在两方面，一是绝缘电阻测定，二是绝缘强度试验。测量绕阻的直流电阻，也是检查绕组性能的一种方法。对于正常电动机，定子绕阻三相必须保持平衡。

电动机发热多数是线圈热循环和不正常的温升引起。一般说来，电动机都有温升限定值，超过此值不会立即烧坏电动机，电动机温度检测主要是用温度计测转子、轴承或机壳的表面温度或平均温度。由于电阻法要求停机测试，一般情况下不大采用。因为绕组温度与机壳表面温度有关，只要用接触温度计测量外壳温度就可掌握绕组温度，因而现场多用此法。电动机温升过高时绝缘材料与各种绝缘油漆会发出特殊气味。也可作为判断的依据。

2 电动机常见故障的类型

2.1 电气故障

2.1.1 三相电流不平衡。电动机出现三相电流不平衡故障，大多是因为电源的电压不平衡导致的，电动机内部的原因一般为电动机绕组匝间短路引起的，另外也可能由于电动机在修理时因为线圈的接线或者匝数错误引起的三相电流不平衡故障。

2.1.2 缺相运行。电动机外部电源为三相电源，在电动机运行时出现一相短路就称之为缺相运行。电动机缺少一相电源，停止状态，由于电动机的合成转矩为零，电动机堵转，因为电动机在堵转时电流通常比正常运行时的电流大很多，在通电时间较长或者频繁启动的情况下，电动机容易出现烧损现象。同时电动机的气隙中会产生椭圆形旋转磁场，这种磁场具有较高的三相谐波，会导致电动机出现异常响声，运行时间过长也会导致电动机烧损。

2.1.3 绕组出现短路或者接地现象。电动机短路一般分为相间短路、匝间短路两类，相间短路会造成电动机熔断器动作熔断，电源断路器故障跳闸，如果故障升级会导致上一级电源断路器跳闸。匝间短路是因为电动机绕组的漆包线因为绝缘层性能老化导致损坏等原因，运行时间长导致绕组形成低电阻抗的电流回路，引起绕组匝间电流增大，导致绕组过热，一般来说，匝间短路是引起电动机温度升高的重要原因。电动机短路故障是电动机比较严重的故障，应该注意加以避免，应用万用表测量电动机的电流，来测量电动机的直流电阻等方法判断电动机的绝缘是否良好，特别注意电动机是否进水，在启动前要测量下电动机的绝缘是否合格，只有对电动机各项测试数据都合格才可以投入运行。

2.2 机械故障

2.2.1 振动。电动机的振动一般分为电动机本身故障引起的振动、电动机传动装置运行不良引起的振动、由于机械负载引起的振动。根据振动的类型不同，分别处理。电动机本身故障引起的振动一般原因为转子的动平衡调整不合适，轴承安装存在问题，电动机同轴度不够，以及安装地基存在不平等问题，这些原因都会导致电动机振动的产生。

2.2.2 扫膛。扫膛现象是电动机比较严重的故障，原因为电动机轴弯曲、轴承损坏以及电动机装配存在严重问题导致定转子在运行时产生摩擦现象。针对上述原因，要求在电动机装配时一定要保证电动机轴线平直、轴承安装到位好用、定转子气隙调整合适，不应出现摩擦现象。

2.2.3 轴承损坏。电动机最常见的故障就是轴承损坏，引起轴承损坏的主要原因是轴承装配工艺存在问题，轴承腔内未清洗干净或者所加油脂不干净，电动机定转子同轴度不高，产生“别劲”现象等。要求在电动机安装时一定要注意轴承的安装工艺，确保轴承腔内清洗干净，油脂加装合格，电动机的定转子同轴度调整到位，确保电动机运行稳定。

3 电动机的维护

3.1 日常维护。日常维护的周期为1～7天，维护的项目主要有：（1）检查运行状态：包括电动机的电压、电流、频率都应在正常范围内，电动机的振动幅值小于规定数值，温度符合规定，电动机无异味，通风系统运行正常。（2）电动机外观：电动机无损伤，机座牢固。（3）电动机轴承：电动机轴承噪声、温升和振动值在规定范围内，油箱油量和轴承的润滑状态正常，没有漏油现象。（4）电动机冷却器：电动机冷却系统正常，冷却水温度正常，没有漏水现象发生。（5）电动机集电环装置：电动机集电环运行平稳，无火花现象，没有异常声音。

3.2 定期维护。定期维护项目主要有：（1）轴承：滚动轴承应按规定间隔期进行拆检，内外圈滚动面、滚动体等应无异常，润滑脂无污染，排出的润滑脂应无金属粉末和异物，补给润滑脂。滑动轴承应检查油量、油位。（2）保护装置：轴承温度计，警报装置，断流，压力，差压，油量等继电器，连锁装置，探测线圈温度计，过电流继电器等电器保护装置都应正常动作。（3）联轴器：固紧螺钉不得松动，止动销钉要特别注意。（4）底座：混凝土不得有裂纹和失常，还要不定期检查底座对机体振动的影响。（5）定子：铁心、线圈上不得有尘埃、油、水分、异物等，铁心不得过热、变色、有接触痕迹或松动。引出线绝缘接续部分应无异常。线圈端部绝缘应无变形、损伤、污损、变色、流漆、漏电痕迹等。（6）转子：绕线型转子的铁心、线圈检查要求与定子相同。绑线应无松动、鼓包、龟裂、损伤、折断、沾上焊锡等。（7）集电环：表面形成的黑色和黄茶色薄膜应有光泽。表面和倒角无损伤。（8）电刷：磨耗应无异常，电刷滑动自如。各电刷压力应均匀，并符合厂家的指定值。