高压电机检修时的常见问题_电动机_机械及行业设备

是火力发电厂重要的辅机设备，它们在运行中发生故障轻则可使发电机减负荷，重则将引起机组停机，增加机组非计划停运次数、减少机组出力和可调系数，同时导致维修成本增加，经济效益下降。故从运行和检修过程中如何防止高压电机不必要的损坏，将事故消灭在萌芽状态，是摆在我们面前的问题。

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运行过程中应注意的问题
1、电机运行过程中的温升问题
某厂1台YL1250-12/1430-1型（容量1250KW、F级绝缘）电机运行多年后，定子绕组最高温度由刚投产时的78℃升到106℃，电机当时各部正常，值班员根据该厂运行规程要求“F级高压电机定子绕组温度最高不能超105℃的要求”对电机进行了停止运行处理，迫使机组降出力达5小时之多，事后经对电机综合检查，各项指标合格。
实际上每台电机均有一定的设计裕度，必要的裕度对保证电机长期可靠运行是十分必要的，电机由于运行过程中长期受环境的影响，风路系统总有一定程度的阻塞，可能导致电机运行过程中的温升较出厂时期高也是正常的。
尤其近几年随着技术水平的提高，电机定、转子绝缘水平均采用F级绝缘，出厂时说明书一般规定按B级绝缘考核，既定子绕组温升不超过80K。而实际F级绝缘绕组的最高允许温度为155℃，按环境最高40℃计算，电机过热点温度温度比平均温度高10K计算，最高允许温升也开可达105K，最高温度可高达145℃，电机温升实际上至少留有25K以上裕度，因此电机在运行几年后绕组温度适当升高日允许的，是完全可以满足运行要求的。
2、电机的重载启动
磨煤机电机、风机设备一般启动时负载较重，有时由于管道内负压作用，在启动时风机甚至处于反转状态，电机的启动电流达到6－8倍额定电流，甚至10倍以上，且启动时间较长。长时间的大电流启动使定、转子绕组发热严重。
同时由于绕组各方向导热的不均匀性，这种由不同温度产生的不均匀性，更容易损坏绝缘，同时在重载启动过程中，转子笼条承受的压力也大，如果鼠笼条有裂痕或松动等缺陷，就会使电机在启动过程中或在以后的运行过程中发生故障甚至烧毁。因此对上述设备的启动应尽可能轻载进行。
3、避免不按规定的启停
在发电厂磨煤机启停次数频繁，有时每班启停2－3次甚至更多，有时在电机大修做动平衡试验时也需启动数次。如果不按规定启停间隙进行，对高压电机的危害更大。由于累积效应，每次启动的热效应和应力效应累积，达到一定程度时，必致损坏电机。
4、电机所加润滑油问题
现场电机轴承过热有部分时由于润滑原因引起的，因此正确选择润滑油非常关键。在具体操作过程中应注意以下几点：
（1）对于冬夏温差较大的地方，应按季节选用不同的润滑脂，夏季用2号锂基润滑脂，冬季则用1号锂基润滑脂。
（2）润滑脂所装量不宜过多，润滑脂作用一半是减小摩擦，另一方面是将产生的热量带走，过量的润滑脂只能恶化散热，因此填充润滑脂时除了应填满滚动体之间的间隙外，在轴承空腔内应适量。
5、兆欧表电压规格的选取
兆欧表（摇表）是用来测量机座铁芯及绕组相互间绝缘电阻，运行人员一般能正确选择合格规格的测量定、转子绕组的兆欧表，但在测量部分热工回路绝缘电阻时经常出差错。如测量埋置式金属热电组时，应采用不高于250V的摇表，如使用了1000V的摇表就会有击穿的危险。反之，对于6KV电机，使用了1000V摇表，其测量结果就会有偏差。
6、电机的日常管理
(1) 凡电机发生故障后，应坚持“三不放过”的原则进行故障分析，找出解决问题的办法，避免同样的问题多次出现。
(2) 严防电机进水，严禁对电机本体和基础用水清洗，在电机周围使用水管时，要严防电动机和进线电缆进水，要做好电机积水疏导工作，对有雨侵袭的地方应采取可靠的防雨措施。
电机选型应注意的问题
1、电机过安装容量问题
同机械设备的配合，电机具备适当的过安装容量是允许的，但选型中留有过大的安装容量也是不必要的。某厂为解决轴承温度偏高的问题，新定购的1台6KV备用马达电机容量为1600KW，较原投产时设计配套的电机1250KW高350KW。
备用电机额定运行效率95.5％，功率因数0.888；75％负载运行效率为93%，功率因数0.85，不计无功损耗的增加，仅以每年运行8000小时计算，年多耗电在280万度左右。不仅如此，电机不必要过安装容量的扩大会引起电机造价的增高，因此在选择电机过安装容量应适可而止。
2、按电机的使用环境正确选型
除环境温度、湿度、海拔等一般条件外，对电厂辅机应特别注意环境灰尘问题。例如碎煤机、磨煤机等电机的使用环境相当恶劣。某厂一期2×100MW机组甲、乙侧碎煤机电动机选用防护等级为IP23的电机（型号为Y400-54-8，容量：250KW，额定电压：6000V，转速：741rpm，额定电流：32.7A，接线方式：Y，定额：S1，出厂日期：1992年），运行14年过程中出线定子绕组B相对地绝缘击穿，引起电机内部着火烧毁。
分析其原因为运行过程中外部环境中煤粉尘、温度和湿度高，粉尘和潮气进入电机内部，不仅使电机的散热性能降低，而且粉尘附于绝缘表面，这些物质的存在对绝缘起着污染和侵蚀的作用，使绝缘吸潮或表面凝露，导致绝缘电阻降低、泄漏电流加大和介质损耗增加。随着电机老化程度的增加，绝缘对于环境敏感程度更加明显，对电机老化起着催化剂的作用，致使事故发生。
检修过程中应注意的问题
1、现场交流（工频）耐压试验应注意的问题
交流（工频）耐压试验是1项绝缘强度试验，它是利用试验变压器产生的高于运行电压的电压，施加到被试电机上并保持一定时间，以次来考核电机的绝缘强度。对于正常交接是必要的，但由于交流（工频）耐压试验是一种损伤试验，在做的过程中必须注意以下情况：
（1）试验前电机的绝缘必须良好，绕组的绝缘电阻和吸收比必须满足要求，否则不能进行试验，仅绝缘电阻合格而吸收比不合格，如贸然进行试验，电机被击穿的情况很多。
（2）应该坚持同一台电机绝缘强度试验电压递减的原则，即不允许重复上一次的绝缘强度试验值，应该一次比一次降低。
（3）耐压试验方法按标准规定操作，试验时施加的电压从不超过试验电压全值的一半开始，然后以不超过全值5％均匀地增加至全值，电压由半值至全值的时间不少于10S。
（4）试验变压器的容量应足够大，以免由于容量不够，产生的感应电压损伤电机。
2、轴电压的防止
轴电压的产生多是由于定子磁路不平衡，并且在轴的周围有交变磁通切割转轴，而在轴的2端感应出轴电压，一般轴电压的数值不大，最大只有3伏左右，但由于其回路电阻很小，经2端轴承座及底板成一闭合回路，因而会产生很大的轴电流（可达数百安培），此电流经滑动轴承会破坏油膜，并且在轴瓦处产生电腐蚀。
如果是滚动轴承,它的油膜比滑动轴承油膜薄，因而更具有危险性，据介绍，2安培的轴电流会使滚动轴承在几个小时内电腐蚀而损坏。因此在我们日常检修过程中关键问题不是限制轴电压而是如何防止轴电流的产生。
在实际中最简单的办法就是在非轴伸端处轴承座加绝缘垫，以切断轴电流回路，在轴伸端处加装绝缘是没有用的，因轴电压会通过耦合的机械形成回路。除轴承座与底板间加绝缘垫外，螺栓也要绝缘。为了加大绝缘距离，绝缘垫要比轴承座的底面突出十几毫米。
在具体工作中，可用万用表测量轴承座和底板之间的电压，就可读出轴电压的大小，并证明绝缘是否良好。如没有数值，说明电机可能不产生轴电压。
另一方面也可能由于绝缘不好，已有轴电流流通，由于压降不大，不易察觉。可用1根2端剥去绝缘的导线（截面不小于2.5mm2），一端固定在轴承盖（轴承座）上，手持另1端轻轻刮一下转轴表面，此时如发生星星火花，则说明轴电流在流通，应采取良好的绝缘措施解决。
3、电机的外壳的接地问题
一般厂家电机机座上都有接地螺丝，共用户装设接地线，用来保证人身安全，有些人认为只有当电动机绝缘出了接地故障时，接地线才起保护作用，正常的电动机接地线不起作用。这种认识是不正确的。因外壳不接地即使在电动机绕组绝缘良好下，外壳对地也会有电压，从安全角度考虑，电机外壳必须接地。
4、电动机操作过电压问题
电动机启停过程中的操作过电压问题将加速电机绝缘老化和引起绝缘局部击穿。某厂2×100MW机组部分高压电机开关采用SN10-10型少油开关，经检测在开断200－2000KW电机时最大过电压可达6倍额定电压，极易将定子绕组击穿。
为此需逐步将现役的部分少油开关改造为真空断路器，以限制过高的过电压。同时对于启动频繁的电动机加装ZNO避雷器，以限制过电压。
5、两台磨煤机齿轮箱拖动1台磨煤机的系统
对于2台磨煤机齿轮箱拖动1台磨煤机的系统，应注意检查齿轮箱的磨损情况。避免2台磨煤机负荷分配不均匀，引起转子鼠笼发热、开焊和断裂的发生。
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