电厂用高压电动机故障分析与综合治理

摘 要： 本文介绍了大唐国际张家口发电厂多年来针对高压电动机在运行和检修中暴露出的缺陷问题进行的分析和综合治理工作，通过针对性的开展综合治理，彻底根除设备隐患，降低高压电机的烧损事故的发生，提高了设备的健康水平。

关键词：高压电动机 分析 治理 改造

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）12-0287-02

一、概述

大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂拥有320MW机组8台，总装机容量为2560MW，加外围系统辅机高压电动机近270余台之多，因机组相继投产，辅机高压电动机的厂家各异，电动机的质量结构不一，经过多年的运行一些设计制造缺陷相对暴露出来，通过暴露的缺陷对每一批次的高压电动机进行有针对性的改造治理工作，使设备的健康运行水平稳步提升运行稳定。下面是张家口发电厂近几年高压电机发生电机烧损的故障统计：

二、根据暴露问题开展设备治理工作，根除设备隐患，降低设备故障提高设备的健康水平

1.加强电动机引出线绝缘的检查和治理工作

1.1 问题分析

由于电动机长时间运行、轴瓦及轴承式电动机的漏油、电动机引出线质量不过关、引出线没有固定绑扎或固定绑扎不合理等造成电动机引出线绝缘老化、龟裂、磨损等现象，虽然高压试验绝缘、耐压合格，但在运行中由于运行环境以及振动的影响造成引出线绝缘击穿事故。检修中由于引线绝缘不良接地造成对电动机线圈的误判断工作。

1.2 治理措施

1.2.1在检修中加强对电动机引出线的检查工作，不要高压试验绝缘、耐压合格对引出线的绝缘缺陷就视而不见，要加强对绝缘薄弱环节的处理工作。

1.2.2对由于运行时间长或由于漏油造成的绝缘老化严重或变粗变质的引出线要重新更换引出线已确保绝缘质量。

1.2.3对于在检修中发现的有可能造成引出线与机壳发生磨损的绝缘地方，要消除机壳的锐角再加垫绝缘材料。

1.2.4检修中要加强对轴承室漏油的检查及治理工作。

1.3 多方面采取措施保证轴承的良好润滑

1.3.1 电动机轴承室结构的改进

⑴ 问题分析

二期磨煤机电机24台，对于一些小型高压电动机，在轴承室的设计上有缺陷，只有加油孔没有泄油孔，旧油不能排出，不能及时观察油脂变化情况，由于电动机轴承润滑不良造成电动机轴承烧损，严重时由于轴承烧损而造成碾轴或轴承室小盖涨裂，使事故扩大。如果要清除多余油脂或换油脂必须对电动机进行移位解体，工作量大浪费人力物力。

⑵ 治理措施

针对此种情况对轴承室进行改进，在检修中重新设计加工电动机轴承室内外小盖，在电动机轴承室外小盖上增加泄油孔，以改进电动机在加油时不能排出多余油脂及脏油的缺陷，改进后的电动机使日常维护加油工作更加便利，电动机轴承能及时充分的加油使轴承润滑良好，保证了设备的稳定运行，减少了因电动机加油而进行的电动机解体的工作量。

1.4 轴电压的防治

1.4.1处理电动机端盖绝缘切断轴电流回路

⑴问题分析

二期一次风机电动机8台，电动机前后轴承均为稀油润滑滚动轴承。其中7号机2号一次风机电动机变频改造后，04至05年连续三次发生电动机在运行中轴承温度突然升高，造成轴承烧损抱轴故障。经运行时对轴电压检测，共模电压有较高峰值。因电动机长时间运行，在电动机端盖中间垫绝缘板的地方造成磨损，再加上油污和灰尘的影响，引起绝缘不良，由于轴电压的影响造成轴承滚道与滚珠间产生电腐蚀，最终发展到碾轴烧损。

⑵治理措施

①在处理中，电动机端盖之间的绝缘板及紧固螺栓的绝缘垫及绝缘套进行重新加工，垫绝缘时要注意做到完全垫开，组装时对端盖的绝缘部分组装完成后测量绝缘合格后再进行整体组装。

②在检修中做到检修解体后分别摇测两侧端盖的绝缘，保证两侧端盖垫绝缘处完全垫开摇测绝缘合格，对损坏的绝缘垫及绝缘套进行更换，组装完成后整体摇测绝缘保证绝缘良好。

⑶ 加装接地碳刷消除轴电流对滚动轴承的危害

①问题分析

2号机送风机电动机共4台，2007年轴瓦式改轴承式电动机后，非轴伸端轴承运行两、三个月即出现异音，振动增大。解体检查发现轴承有明显电腐蚀痕迹，轴承内外圈跑道上有像搓板样的条形烧伤痕迹，这是轴电流对滚动轴承破坏的共同特征。

②治理措施

经分析研究后在非轴伸端轴承处加装接地碳刷，以降低轴电位，使接地碳刷可靠接地，并且与转轴可靠接触，保证转轴为零电位，以此消除轴电流对滚动轴承的危害。加装接地碳刷后4台电机运行稳定，没有再出现轴承电腐蚀现象。

1.5电动机结构改进改善电动机的运行性能

1.5.1 电动机鼠笼结构的改进

⑴问题分析

一期電动给水泵电动机4台，2005年8月4号机和3号机电动给水泵电动机相继在运行中跳闸。打开4号机电动给水泵电动机内外端盖后，检查发现转子笼条有23根在端环连接处断裂、变形，端环严重变形。3号机电动给水泵电动机解体电机发现转子有一根笼条在端环焊接处断裂，该笼条与铁心放电过热，端环已整体变形。通过检查发现电机转子存在设计制造缺陷，转子端环固定结构设计不合理，转子铜条与端环的连接为平面对焊，其端环及护环无支撑点，仅靠转子铜条支撑，形成悬臂式，这样的结构使得笼条及端环整体机械强度较低；笼条伸出铁芯过长，达70mm以上，在端环阻力矩的作用下，会使整个外笼条在铁芯伸出端部产生扭曲变形，最终引起笼条断裂；还有就是焊接工艺差。

⑵治理措施

①对电动机鼠笼结构进行改进，端环改为嵌入式焊接，端环制作凹形槽，焊接笼条，端环材质选用高强度合金紫铜，将转子全部矩形笼条更换为高强度合金紫铜笼条，缩短转子笼条伸出铁芯的长度以降低端环阻力距。

②提高笼条与端环的焊接工艺，笼条与端环应采用中频加热45%银合金焊条氩弧气体保护焊接，焊接后作探伤检查。

经过从新改造后两台电动给水泵电机运行稳定，并在检修中进行专项解体检查，转子鼠笼无变形达到了预期效果。

1.5.2 电动机双速改造提高绝缘等级及治理轴瓦漏油

⑴问题分析

一期循环泵电动机共8台，上下轴承均为滑动轴承，自通风冷却电动机，B级绝缘等级。上轴承室因下部负压吸力作用，电动机内部漏油严重，影响电动机绝缘及通风散热效果，夏季电机运行温度最高可达120多度，临时在外部加装冷却风扇效果甚微，多次因过热发生故障。

⑵治理措施

①为在机组冬季低负荷时达到节能效果，电动机进行双速改造，单速16極改为双速16/18极。在改造同时电动机绝缘等级由B级改为F级，提高了电机绕组的绝缘等级以防止因电机绝缘等级低在夏季对电机运行造成的影响。

②在改造时设计增加节流环、挡压圈，对电机上机架、挡油筒结构及推力头底部密封结构进行了改造，达到防止漏油的目的。

1.6 不拆线圈加装温度测点加强对电机运行温度的监视

由于电动机长时间运行及运行多年，或电机高压试验不规范致使一些电动机的线圈温度测点损坏，有的全部损坏，有的只剩一两个测点，失去了对电动机线圈温度的实时监测。如要更换温度测点必须解体大修拆除线圈进行更换温度测点，时间长费用高。针对此种情况利用检修时在电动机解体抽转子后，将电动机定子膛按360°分成6等份，每一等份从电动机定子膛中部将相邻槽的槽楔单方向退出共12槽（留6个备用测点），加工与原槽楔等宽的凹型槽楔，凹型槽楔的凹槽根据扁片式热电阻的宽度和厚度加工，在回装电动机中部的新凹型槽楔里每一槽放置一扁片式热电阻，热电阻的引出线从凹型槽楔内甩出，凹型槽楔内部用与凹型内部等宽的薄槽楔垫实打紧，恢复了电动机线圈温度的监视。

三、规范给油脂管理，提高维护水平

根据对电动机故障的统计发现，轴承损坏或因轴承损坏而造成电动机的故障，占了电动机全部故障的60%以上，所以解决电机轴承的损坏也是解决电机故障的重要问题，轴承损坏多数是因为润滑不良而造成的。为此针对各转动设备的相应润滑标准必须详细制定和执行，对保证设备完好并充分发挥设备效能、减少设备事故和故障、提高企业经济效益有着极其重要的意义。

1.规范给油脂管理

1.1认真建立设备台账，根据实际情况建立技术档案与技术资料。

1.2制定给油脂标准。

1.3点检巡检到位根据设备的运行状态，轴承的润滑的具体情况实时调整给油脂时间。

1.4对于运行状态异常的轴承，缩短加油周期，密切监视运行状态，保持设备良好的运行状态。

2.提高维护水平

2.1加油工作完毕先封住注油孔，清理现场要多观察一会设备运行状态再封住泄油孔。

2.2加油人员在现场工作时，既要执行给油脂标准，又要注意观察分析设备具体情况，当出现疑问、发现异常时应立即停止给油脂，及时与有关技术人员联系，共同研究确定方案后再进行工作。

2.3对于新更换的轴承由于磨合期轴承加油时会有保持架的铜沫和油脂一起排出，在给油脂时要等排出的油脂没有铜沫时再停止给油脂，如给油脂出现轴承温度升高要等轴承温度回落后继续给油脂，或连续多天给油脂直到排出的油脂中没有铜沫为止。

四、小结

通过几年来积极采取措施对张家口发电厂的高压电动机进行综合治理，收到了良好的效果，使设备的健康水平逐步提高运行稳定。为高压电动机的维护、检修和设备治理积累了宝贵的经验。今后还应根据设备运行中和检修时暴露出的问题不断加强设备的治理工作，通过对设备进行点检作业，准确掌握设备状态，采取预防设备劣化措施，及时发现隐患，进行倾向管理，实行有效的预防维修，保证设备状态可控、在控，降低故障发生率。在检修方面要强化检修质量管理，各级检修人员和质量验收人员要严格执行标准进行质量把关，认真仔细检查发现设备隐患和缺陷，并积极采取措施进行根治处理不留隐患。

作者简介：罗英果，女，（1976-），工程师，张家口发电厂设备部电气专业点检员，长期从事电气一次设备技术管理工作。