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基于350MW火电厂高压电机常见故障与检修方法优化分析
摘要:高压电机在使用过程中会出现一些故障问题,而故障的现场解决效率则决定了生产效率。因此,现场检修方法会直接影响电机的使用效益。对此,本文研究和分析高压电机常见故障与现场检修方法,以供参考。
关键词:高压电机;常见故障;现场检修
1高压电机常见故障
1.1 电机冷却系统故障
由于生产需求,高压电机开动频繁,振动大,机械冲力大,很容易导致电机循环冷却系统发生故障,这主要包括以下几个类型:
(1)电机外部冷却管道出现损坏,导致冷却介质的流失,进而降低了高压电机冷却系统的冷却能力,冷却能力受阻,导致电机温度升高;
(2)冷却水出现变质后,冷却管道遭到杂质的腐蚀与堵塞,导致电机出现过热的问题;
(3)部分冷却散热管对于散热功能与导热性要求较高,,不同材质的物体间因收缩程度不同而留下空隙,两者结合位置出现氧化与锈蚀的问题,冷却水渗透到其中就会导致电机出现“放炮”事故,电机组将自动停机,导致电机组不能正常工作。
1.2 电机转子故障
电机在启动与过载运行过程中在各种力的影响下,电机内部转子的短路环与铜条焊接上,致使电机转子铜条慢慢发生松动,一般由于端环不是整块铜料锻成,其接焊缝焊接不良,在运行中受热应力容易造成开裂。铜条与铁芯配合过松致使铜条在槽内发生振动,可引起铜条或端环断裂。此外,安装工艺执行不到位, 在线棒表面产生细微的糙化作用,不能及时散热的话,严重的会导致膨胀变形,引起转子振动加剧[1]。
1.3 高压电机定子线圈故障
在高压电机故障中,由定子绕组绝缘损坏引起的故障占到了 40%以上。高压电机在快速启停或快速变负荷时,机械振动会使得定子铁心与定子绕组产生相对运动,在热劣化下即发生了绝缘击穿现象。温度的升高加速了绝缘表面的劣化,改变了绝缘表面的状况,从而引起了与绝缘表面状况相关的一系列变化。由于绕组表面油污、水汽、污秽,定子绕组不同相间的放电,接触部位的高压引线绝缘层表面红色防晕漆已变成黑色。高压引线部分检查,高压引线断裂部位正处在定子机座棱角部,续在潮湿环境下运行,导致定子绕组高压引出线绝缘层老化,使得绕组绝缘电阻值有下降现象[2]。
1.4 轴承故障
高压电机用得最多的是深沟球轴承和圆柱滚子轴承,造成电机轴承故障的主要原因有安装不合理,没有按照相应规定进行安装。润滑剂不合格,如果温度异常,油脂的性能变化也很大。这些现象都导致轴承很容易出现问题,导致电机出现故障。如果线圈固定不牢,会使线圈与铁心发生振动,定位轴承承受了过大的轴向负荷,会导致轴承烧毁[3]。
1.5 绝缘击穿
如果环境潮湿,电气和导热性能较差,容易造成电机温升过高,导致橡胶绝缘变质甚至剥落,致使引线松动,发生断裂甚至弧光放电问题。轴向的振动会造成线圈表面与垫块和铁心发生摩擦,造成线圈外侧半导体防晕层的磨损,严重时直接破坏主绝缘,导致主绝缘击穿。高压电机受潮导致其绝缘材料电阻值难以达到高压电机规定的要求,致使电机出现故障;高压电机使用年限过长,防晕层与定子铁心接触不良出现电弧,电机绕组出现击穿导致电机最终出现故障;高压电机的内部油污浸入主绝缘之后,容易引起定子线圈匝间短路等,高压电机内部接触不良,也很容易导致电机出现故障。
2高压电机常见故障现场检修方法
2.1 电机冷却系统修理方法
对外部冷却管路进行监管,最大限度地降低外部冷却管路介质的温度。提高冷却水水质的质量,减少冷却水杂质腐蚀管道,冷却通道堵塞的机率。润滑剂滞留在冷凝器会降低冷凝器的散热速度,并制约液态制冷剂的流动。针对铝制的外部冷却管路漏水现象,检漏仪的探头在所有可能渗漏的部位附近移动,在需要检查的部位,如各连接头、焊缝等,次运行系统使检漏剂再次随之循环,采取冲压、填塞、密封的检修方法的实际方案。进行现场检修时,必须在高压电机铝制外部冷却管路漏水处涂抹胶水,可以很有效地防止钢与铝的接触,达到很好的防氧化效果。
2.2 电机转子修理方法
首先,应该对高压电机转子焊接断点进行检查,仔细清理铁心槽内的杂物,主要检查有无断条、裂纹等缺陷,使用铜质材料在焊接断裂处进行焊接,将所有的螺丝紧固完毕以后再开始正常运行。对转子绕组作细微检查,做到预防为主,一旦发现需要及时的更换,避免出现铁芯的严重烧损。定期检查铁芯拉近螺栓情况,进行转子的重新安装,必要时测定铁芯损耗。
2.3 高压电机定子线圈检修和维护方法
根据施工现场条件,对电机绕组的高压引线段先采用绝缘胶带包扎。按检修常用的“吊把”工艺,单独将故障线圈上槽边缓缓吊离定子铁芯内壁30~40毫米处,并设法固定。用简易烘压夹具初夹新包扎的绝缘部位,用粉云母带半叠包上层边直线段对地绝缘10~12层,接着包扎其邻槽线圈两头鼻部对地绝缘,线圈端部斜边段涂高阻半导体漆,线刷长度12mm。最好加热、冷却各进行两次。第二次加热前要再次上紧压模螺丝。
2.4 轴承检修和维护方法
电机专用轴承有开式和封闭式的,具体选择要根据实际情况。轴承而言,需要通过选择特殊的游隙和润滑脂,轴承在安装的时候,润滑的选择要注意,有时候要用有EP添加剂的润滑脂,可在内套上涂上一层薄薄的润滑脂,可提高电机轴承运行寿命。正确选用轴承及精确使用轴承,减少装机后轴承工作径向游隙和采用浅度外圈滚道结构来防止。电机组装时,还需仔细检查轴承安装时轴承与转子轴的配合尺寸。
此外,滑动轴承所引发的高压电机故障的处理,需要针对活动轴承实际情况进行处理。在装配前,首先对轴承要仔细的检查,保证轴承无磨损,保持器无松动现象,轴承油隙合格,一般为13-18丝,其次,轴颈,轴承内径,轴承外径以及轴承室内径的测量数据要准确,并且紧力配合符合要求,一般为0-3丝。最后在清洗加油时,检查好无脏物进入到轴承内部。针对滑动轴承故障通常可以采取以下几点处理办法:首先,根据实际情况,可通过高压电机技术人员的仔细测量,将电机定子向电机的负荷端进行平移。而平移之后,则根据所移动数据,调整电机定子、转子间的配合气隙,使其保持均匀。并且拧紧电机定子的地脚螺栓;其次,如若是因电机与减速器之间的联轴器所引发的故障,则应将电机与减速机之间的联轴器拆下,更换新的联轴器柱销,并重新加工联轴器柱销孔。同时,要保证轴承有足够的接触点和接触角,轴承与轴颈之间接触点和接触角度是否合适直接决定轴瓦温度的高低。一般接触角度调整在55-60度之间,接触范围内刮研出每平方厘米2-4接触点;调整轴承外圆与轴承箱孔上的接触面与压紧力,圆柱形瓦紧力一般为0.03-0.05,可倾瓦球形瓦一般紧力为±0.02。
2.5 绝缘击穿检修方法
绝缘技术是电机制造和维修环节中重要的工艺技术之一。为保证电动机长时间运行的稳定度,因此必须提高绝缘的耐热能力。在主绝缘内部放置半导体材料或金属材料的屏蔽层,来改善沿面的电压分布。完善的接地系统是系统抗电磁干扰的重要措施之一。
3结论
高压电机故障问题的现场检修和处理,直接影响着生产效率和生产效益。通过本文提出的检修和处理方法来看,可以有效应对现场故障问题的出现,能够为生产活动的顺利推进提供保障和支持。
参考文献:
[1]袁建华.高压电机故障的产生原因及处理对策分析[J].光源与照明,2022,(04):156-158.
[2]宫磊.高压电机常见故障的分析与现场检修方法研究[J].应用能源技术,2021,(06):6-8.
[3]华杨熹.高压电机损坏原因分析及检修策略[J].科技展望,2016,26(05):58.