内反馈调速电机的异常分析和防治

内反馈调速电机的异常分析和防治

发表时间：2018-12-25T15:11:29.267Z 来源：《防护工程》2018年第27期作者：余明

[导读] 电机本体故障则严重得多，轻则限制发电负荷、重则停机停炉，而内反馈装置故障大部分是影响厂用电量。

江苏国信协联能源有限公司江苏宜兴 214200

摘要：针对我厂2×135MW机组锅炉内反馈串级调速电机的典型故障情况，通过观察及对不同运行工况的分析，从各个方面寻找产生异常、缺陷及事故的原因，并采取了相应的处理措施，可对今后的运行维护柜与检修工作提供借鉴。

关键词：电机内反馈调速典型故障分析原因措施

我厂135MW机组#8、#9炉送引风机均使用内反馈调速电动机，当时投产时内反馈技术是一相对的新兴事物，属于半成熟产品，电动机与内反馈装置的配合或者说是相融性还处于成长阶段。经过近几年的生产实践，我们发现该类电动机运行时的主要问题存在于电动机本体，虽说内反馈装置大大小小的故障也较多，但对机组安全运行的危害性来说，电机本体故障则严重得多，轻则限制发电负荷、重则停机停炉，而内反馈装置故障大部分是影响厂用电量。

从近几年的运行情况来看，内反馈调速电机较大的故障或事故均发生在转子滑环及其引出线上，滑环表面发热严重、电刷冒火环火、滑环烧毁、转子引出线发热严重或烧断等等，直接影响电动机的正常运行，更会影响到发电机组的安全运行。

一、典型故障举例

例一：2006年7月3日19：35，锅炉巡检人员发现#8炉甲引电机滑环处电刷多处冒火，电气运行人员赶至电机现场，发现电机滑环处已形成环火，无法处理，立即按事故按钮紧急停运，停运后检查，内侧滑环刷架上大部分挂有玻璃丝带，电刷刷握烧坏，连接件部分烧熔，刷架绝缘件烧坏，滑环内侧有烧毁痕迹。20：05分、21：35分，#9炉甲引及#8炉乙引先后发生类似故障烧坏滑环，最后导致#5机停运、#6机限负荷。

例二：2009年5月26日16：50，锅炉监盘人员发现#8炉乙送电流晃动较大，最大幅度20～90A之间，立即至现场检查，用钳形电流表测的转子至内反馈装置B相电流到0，锅炉运行将#8炉乙送切至全速运行，但电机仍发出有节奏的“嗡嗡”声，后停运；17：50一次班打开转子引出线接线盒，发现B相线鼻头因固定机构松动烧熔烧断。

二、滑环故障

1、滑环发热因素

滑环的发热因素主要来自两方面，一是电刷发热因素，包括电阻发热、接触压降发热和摩擦发热；二是滑环自身因素：1）滑环氧化膜的形成、存在，使电刷接触电阻大大增加，使滑环温度升高；2）电刷中心线并非完全垂直于圆周切面，有一定的倾斜度，势必造成电刷的接触不良、卡簧压力不一致，使滑环局部温度升高；3）滑环及电刷的轴向冷却不通畅，吹吸碳粉的功能不强，长期运行造成冷却效果差，滑环与电刷之间摩擦温度升高。

2、滑环发热原因

（1）电刷使用过程中电阻值逐渐增大。电刷通过电流后发热，刷体膨胀，易卡在刷握内；部分刷握由于振动、刷握不垂直等原因，会在刷握一侧的上沿和另一侧下沿产生明显卡阻，使该电刷的接触电阻变大，致使其它电刷分配的电流增加，电阻发热增加。

（2）卡簧压力不均匀，接触不稳定。卡簧在使用过程中，过热会造成卡簧退火后逐渐失效，使压力减小，造成部分电刷电流减小，其余电刷电流偏大，电刷电流分布不均匀，使电流分布大的电刷电阻发热增加，而且压力过小时电刷容易产生火花使滑环过热，甚至烧蚀滑环使之出现麻点；压力过大时会使电刷与滑环的摩擦力增大，不仅加剧机械磨损，而且会使滑环因摩擦发热较多产生过热；另外卡簧的压力大小测量不准确，平时只能靠手感，很难保证卡簧压力的标准，进一步加剧了电刷的发热。

（3）新更换电刷的质量不合格，过硬或过软均会对滑环产生不良影响，而电刷的选型不当，会使电刷在运行中磨损异常；更换电刷过程中，新更换电刷本身接触面积过小，使接触电阻偏大。在更换滑环电刷时，新更换电刷接触面积未达到75％以上。

（4）由于滑环表面氧化膜的存在、电刷中心线与滑环圆周并非完全垂直、刷架周边有毛刺不光滑，滑环及电刷的轴向冷却风道不通畅等使滑环发热进一步加剧；空气湿度影响滑环碳素薄膜的形成，从而影响电刷的导电性能和滑环散热。

（5）电动机与其拖动机械安装不当，运行时造成电动机振动过大，转子轴向移动超差，导致电刷在滑环上的相对运行轨迹是不规则的圆，也会使滑环发热加剧。

3、处理措施

（1）对发热较严重的滑环，更换其全部电刷，测量每个卡簧的压力，保证每个电刷的压力均达到要求；测量每个刷握与电刷的尺寸，使电刷与刷握之间有0.1～0.2mm的间隙。以消除由于电刷压力不均和运行中电刷受热膨胀卡阻现象引起的滑环发热。

（2）在电机大修或小修时，对刷架进行精密的调整，使每个刷握安装孔与滑环切面垂直，保持滑环轴线与刷架的轴线同心。同时用弹簧秤正确测量每个卡簧的压力，使各卡簧的压力偏差在规定范围内，以消除刷握与滑环表面不垂直，电刷压力不均产生的滑环发热。

（3）加强运行维护，特别是及时更换电刷和日常清扫吹灰。每次更换电刷的数目不宜过多，更换电刷时，尽量使更换产品与运行电刷生产批次相同，尤其是在滑环的同一相上；对更换的电刷进行打磨，必须使刷体与滑环的接触面积在75％以上，打磨时应采用较细的玻璃纱布，避免采用金刚砂布，以防止金刚砂粒嵌入电刷，在旋转时划伤滑环和电刷；运行中定期吹扫滑环和刷架的粉尘，充分利用电机停运或检修机会用酒精等对刷握和电刷间进行彻底清理，以保证电刷及滑环的冷却。

（4）及时维护、维修滑环，以消除滑环拉毛、麻点现象。在维护、维修滑环时，必须视滑环损蚀程度采取相应办法，如果滑环属于轻度损蚀，可先进行打磨，然后用合适的抛光砂布清除毛刺与麻点，最后用白布蘸少许机油对滑环表面精抛光；如果滑环的损伤程度较深，则应对滑环进行车磨，并且仍要对滑环表面进行相应抛光处理。

（5）改进维护处理措施。安排专人负责滑环电刷的检查维护工作，配备直流钳形电流表和测温表，经常测量滑环及每个电刷的温度，定期测量每个电刷的电流，对电刷的均流情况、电刷刷体及滑环温度进行跟踪控制，及时消除电流不平衡因素，保证电刷在平衡状态下工作；在夏季高温期间，应定期安排对滑环进行红外成像检查，以便及时发现异常发热部位及通风不良的缺陷，及时进行针对性的处理。