6kV高压电机故障分析与预防措施

2018-01-23郑朝辉

中国科技纵横 2017年24期

郑朝辉

摘要：本文对电力企业高压电机烧损的原因情况进行了详细的分析，并对提高高压电机运行可靠性的各项措施进行了粗浅的论述。高压电机作为发电厂的重要辅机，对电厂的安全运行及经济效益都具有重大影响。随着现代科技的飞速发展，机组容量日益增大，认真检查高压电机的损坏情况，深入分析损坏原因，制订相应的防范措施，已成为不容忽视的重要问题。

关键词：高压电机；绝缘；启动；烧毁；笼条

中图分类号：TM307 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）24-0152-02

高压电机作为发电厂的重要辅机，对电厂的安全运行及经济效益都具有重大影响。随着现代科技的飞速发展，机组容量日益增大，高压电机虽然在设计上已经考虑一定的容量裕度，但高压电机的损坏对主机的安全运行还是构成了严重威胁，认真检查高压电机的损坏情况，深入分析损坏原因，制订相应的防范措施，已成为不容忽视的重要问题。

1 高压电机故障原因

1.1 定子线圈绝缘磨损，造成接地短路

（1）定子线圈端部支撑端箍对端部线圈起支撑、紧固作用，它可以有效的防止电机在启动、短路及过负荷过程中承受电动力使线圈扭曲变形，部分电机绑扎不紧或超期运行，绑扎已经松动，造成电机在启动过程中端部线圈与端箍互相磨损损伤，引起定子接地或短路。（2）有的电机端部紧固不够，支撑处未垫适形材料，均是造成绝缘磨损的主要原因，当相距很近的两线棒绝缘磨破时，即使支撑端箍为绝缘材料支撑，也有发生闪络，造成短路的可能。（3）有的电机端部较长，但只有一个端箍，防止线圈扭曲变形的力量显然是不够的，这些均是造成线圈变形的原因。

1.2 电机引线根部折断、烧毁及线圈间连接小辫烧断

（1）电机在制造和检修过程中，电机引线经常受到反复扳弯，使引线根部留下伤痕，一方面铜线易产生微裂纹和内应力，另一方面，引线和线圈分叉处如不加强包扎、紧固，无论其绝缘强度和机械承受力，都是弱点所在，在启动和运行过程中，受电磁力和机械振动的作用，产生疲劳断裂，发生断股，断股的发生又容易引起该处过热及匝间短路等，甚至完全烧断。（2）线圈间连接小辫也是容易发生事故的弱点所在，这些地方绝缘一般比较薄弱，且许多电机端部小辫较长，且小辫间无绑扎，在运行过程中，这些小辫受电磁力及机械震动的影响，容易发生损坏，特别是在启动过程中，发生断股、开焊、折断，进而引起小辫烧毁，导致电机绝缘损坏，小辫的焊接方式、焊接工艺不良也是造成小辫烧断的原因之一。（3）匝间短路：由于匝间短路引起高压电机烧毁，以前在事故分析中未引起足够的重视，特别是事故后返厂修理的电机，在线圈绕制、下线等工艺中，往往注意不够，产生匝间短路隐患，在电机修复后，也不进行匝间试验，不进行接手大修，认为厂家修回的电机就没问题，从思想上没有引起足够重视。（4）电机运行环境的影响：因漏灰、漏水、漏油而引起电机烧毁仍时有发生，由于設备冲洗等工作，造成电机接线盒进水，导致电机短路放炮，我们一定要引起高度重视，加强电动机绝缘管理。另外电厂治理七漏工作要长抓不懈，不要麻痹大意。（5）转子笼条开焊、断裂的影响，相当数量的电机烧毁是由于电机转子笼条开焊、断裂引起。转子笼条之所以发生开焊和断裂与下列因素有关：1）与笼条在槽内紧固程度有关；2）与笼条和端环的焊接质量有关；3）与电机启动次数紧密相关，一台，电机笼条断裂发生的时间与启动次数直接相关，可以肯定的说，笼条的开焊和断裂主要发生在电机启动过程中。（6）风机的负荷与挡板的开度有很大关系，甚至造成电机在反转的情况下启动，增加启动难度，延长启动时间，造成电机烧毁。（7）电机轴承质量不良和缺乏维护，均可导致轴承损坏、电机扫膛，甚至烧毁电机。（8）技术管理工作要加强，出了事故要认真分析，举一反三，不能一换了之，要针对事故原因制定有效措施，防止类似的事故再次发生。

2 提高高压电机运行可靠性的综合治理措施

高压电机烧毁问题，影响因素多，涉及部门广，解决这个问题不是几个人或几个部门努力就可以办到的，必须从设计、制造到检修、运行各单位，从上到下各级部门各专业都要予以高度重视，制定有效措施，齐抓共管，综合治理，才能减少高压电机的烧毁事故，为了保证其安全运行，特制定以下措施：

2.1 防止定子线圈烧毁

（1）电机定子线圈端部支撑为钢箍的应结合大修更换为绝缘材料，并把开口端箍改为闭口端箍，增加其抗冲击能力；凡定子线圈端部长度超过250mm者，均应再增设一道端箍，在线圈与端箍之间加适形材料进行绑扎，吸收线圈的震动能量，减少因线圈震动及伸缩引起的绝缘磨损；线圈间绑扎线用涤玻绳连续绑扎，并浸环氧树脂，以增加其整体强度。（2）电机引出线根部应注意加强其绝缘包扎及绑扎的牢固性，并在制造及检修中，尽量减少扳弯次数，防止因弯曲过度或弯曲次数太多引起断股及残留应力在运行中发生断股。（3）线圈间连接小辫应注意避免采取对接方式焊接，搭接应有足够的搭接面，注意焊接工艺及焊接质量，有条件时可考虑增加焊接头接触电阻的测量，并相互比较；连接小辫应采取加固措施，用玻璃丝护套绳把小辫之间连接起来浸漆、烘干使之成为一个整体，其绑扎应在圆弧小辫两侧分别进行。经过这样处理，可增加小辫受电磁振动及承受电动力时的刚度，减少小辫折断和开焊的机率。（4）根据发电机检修的经验，对我厂大型电机，如引风机、送风机、给水泵、循环泵等电机结合大修，利用5000V摇表加压测量静子端部手包绝缘处电位外移的方法，指导检修工作，克服目前试验方法对相间绝缘无法监督的不足。

2.2 严格控制启动次数，避免频繁启动

电动机启动电流一般为额定电流的4—7倍，电机定转子发热及电动力均与电流的平方成正比，电机启动过程中，剧烈的温升导致各部分强度下降，绝缘加速老化，焊接质量差的地方及线圈断股处高温熔化，特别是转子笼条断裂、开焊都与频繁启动有着直接的关系，由于频繁启动造成的积累效应也不能不考虑。endprint

2.3 防止转子笼条开焊故障

运行中转子笼条开焊故障比较频繁，有些甚至划破定子线圈导致线圈烧毁。为了避免或减少此类故障的发生，除了加强运行监视及定期检查外，特别要注意笼条焊接时的工艺，对所有电机笼条出槽口部分绑扎3—5层无纬带。

2.4 防止电机引线接头故障

接线采用加大加厚的垫片，保证接触良好；采用铜铝过渡板解决电动机的铜鼻子与电缆的铝鼻子间的电腐蚀，逐渐将铝电缆的鼻子更换为铜铝过渡型。

2.5 轴承损坏

发生电机轴承损坏故障，导致的静子烧毁再次提醒我们，重要转动设备的轴承是检修的重中之重，一定要严把质量关。新轴承使用前一定要按检修规程要求测量各个装配尺寸并清洗检查，合格后方能使用，运行中做好轴承的维护保养；物资部门要严格审查供应商的资质和准入条件，把好进货关口。

2.6 加强检修质量，做到“应修必修，修必修好”

检修时不按规定要求检修，图省事，丢项漏项，虽然当时省事了，但将来出了问题会更费事，而且会造成较大的经济浪费。检修是为了检查处理设备的缺陷，提高设备的健康水平，工作的重点要放在检查处理及执行工艺规程上。

2.7 徹底治理七漏，改善运行环境

无论新老发电厂都不同程度的存在七漏现象，灰、粉、油、水、汽进入电机较为普遍，电机绝缘受汽、水浸蚀严重受潮，绝缘下降，油污严重腐蚀绝缘，造成绝缘的过早老化，煤、灰堵塞风道，使电机通风不畅，严重过热等，都和七漏有关。要想提高高压电机运行可靠性，必须彻底治理七漏，改善设备运行现场环境。