高压电动机常见地故障分析报告及处理

高压电动机常见的故障分析及处理
孔祥强安徽华电芜湖发电有限公司
摘要：公司2台66万千瓦机组所属生产区域的高压电机共有90台，已经运行了7年多。

近几年来发生的常见问题有电机绝缘电阻低、电机引出线老化断裂、电机定、转子故障、轴承故障、电机振动大、电机温度升高。

通过对经常出现的故障细致分析，总结出高压电机常见一般性故障类型及较为实际方便的检修方法。

关键词：高压电机常见故障分析处理方法
一、高压电机经常出现的故障
1、电机绝缘电阻低，绕组绝缘击穿接地及引出线故障
由于工作环境潮湿，电机停运时间长，使电机绝缘受潮，绝缘电阻值不符合规程要求；由于粉尘较大，有磁性物质落在线圈表面上，产生钻孔现象，导致定子绕组的绝缘被击穿接地；电机引出线位置处于定子铁心背部的热风区，长期运行后绝缘热老化，引出线橡胶绝缘变质、龟裂和剥落，外力和机械震动使绝缘瓷瓶破裂或电机引线鼻子松动，导致电机引出线接触不良甚至断裂而出现剧烈的弧光放电现象。

2、电机定子槽楔松动，端部绑扎不良故障
电机定子槽楔松动、绕组端部绑扎不良，当电机在启动和运行时产生振动，线圈相对产生位移，电机电磁声增大，出现异音。

3、电机转子故障
电机频繁启动和过载运行时产生的热效应力、电磁力和机械离心力的作用引起交变应力而造成电机鼠笼转子的短路环与铜条焊接处开焊，转子铜条在槽内松动，运行中定子电流摆动大，电机振动剧烈，电机电磁声增大并出现放电现象。

4、电机轴承故障
轴承安装不正确，配合公差太紧或太松，润滑脂添加不合适。

运行时轴承发热、温升过高、振动大、轴承处声音异常发出很大的响声。

轴承过热容易发展成轴承损坏、电机转子与定子扫膛、线圈烧损等重大事故。

5、电机振动
由于制造、使用、维修不当或运行时间长等原因，电机的端盖、轴承、轴承套、转子轴颈、笼条以及定子铁芯等零部件都会发生磨损变形而丧失了应有的形位精度和尺寸精度，使电机在运行中产生振动，当振动值超标时，将影响设备的健康、安全运行。

6、电机温度升高
当电动机的工作温度超过规定温度或允许温升时，就应该认为是不正常状态。

电机温度升高，长期运行，电机绝缘就会老化，影响电机使用寿命。

7、电机声音异常
电动机发出的声音大致可分为通风噪声、电磁噪声、轴承噪声和其他声音。

正常的声音是均匀连续的，没有忽高忽低的金属性声音。

经常监听电机的声音，即使细微的声音变化也能辨别出来。

监听这些
声音的变化，能将大多数事故在未形成之前就检查出来。

二、针对高压电机经常出现的故障制定出相应的处理方法
1、电机绝缘电阻低、绕组绝缘击穿接地及引出线故障检修方法
1.1对于工作环境潮湿，电机停运时间长，使电机绝缘受潮，绝缘电阻值不符合规程要求的如炉水循环泵电机、循环水泵电机，生产现场常采用拆开接线盒和人孔门，用大功率热风机来烘烤。

1.2对于电机引出线绝缘瓷瓶破裂的应更换新瓷瓶。

电机引线鼻子松动或引线出现断股采用银焊重新焊接。

应包好耐火石棉布，避免焊接时破坏引出线的绝缘。

1.3电机定子绕组绝缘击穿接地点的局部修理
高压电机定子绕组常发生的故障，一种是绕组绝缘击穿接地，另一种是匝间绝缘损坏造成匝间短路烧坏绕组。

当确定故障点后，应将电机送电机修理厂，更换
绕组，并进行真空浸漆。

对电机绕组进行耐压试验，并测量绕组的直流电阻，三相的直流电阻值互差不应超过2％。

1.4引出线故障检修方法
1.4.1将处于热风区的引出线的旧绝缘拆去后重新加强绝缘，用F级环氧粉云母带包扎8层，再1／2叠包0．05mm厚聚四氟乙烯薄膜1层。

1.4.2将引出线从定子绕组至接线盒之间增加几处绑扎绳，减少引出线和绝缘瓷瓶之间的松动。

1.4.3用酒精清洗剂擦试绝缘瓷瓶。

1.4.4砂光引线鼻子，紧固压线螺丝，减少接触电阻。

1.4.5在电机接线柱和引线鼻子处包扎黄蜡带，避免弧光放电。

2、定子槽楔松动、端部绑扎不牢的故障检修方法
在电机起动或高速运行中，由于发生位移和振动，使绕组端部绝缘磨损，严重者端部线圈与护圈的接触处绝缘被全部磨去。

所以绕组端部应绑扎牢固。

2.1定子槽楔松脱的处理方法
2.1.1打出松脱的定子槽楔。

2.1.2用酚醛布板做成截面积为下窄上宽的倒梯形状，锯成所需的长度。

2.1.3将酚醛布板做成的槽楔轻轻打人槽内。

2.1.4将检修过的部位刷上绝缘漆。

2.2线圈端部绝缘磨损及端部绑扎不良的处理方法
2.2.1线圈端部磨损主要是端部线圈和护圈的接触部分磨损，将磨损处旧绝缘削去，用F级环氧粉云母带包扎8层，再1／2叠包0．05mm厚聚四氟乙烯薄膜1层。

2.2.2在端部线圈和护圈间垫3mm厚涤纶毡一块。

2.2.3将涤纶毡用玻璃丝带绑牢。

2.2.4绑扎后浸环氧树脂绝缘漆，用热风机吹干。

3、电机转子铜条开焊断裂点的查找及检修方法
铜条断裂口发生的部位几乎都在伸长端上，并靠近与短路环的焊接处。

铜条断口附近没有显著的变形，没有象塑性材料被拉断时出现
的缩颈。

断口的2个断裂面往往吻合的很严密，若不仔细检查，还很难发现。

但仔细检查会发现在断裂面的下半部有磨光的部分，铜条的上半部还有脆性的断裂部分，并形成前沿线。

3.1将电机解体后抽出转子，固定放好，并注意保护端部线圈。

3.2用手锤轻敲铜条，经过外观仔细检查即可找出断裂处。

3.3在铜条的断裂处用抛光机或三角锉打成坡口。

3.4用耐火石棉布保护好铁心，以防止被火烤伤。

3.5联系焊工用铜焊焊接坡口，焊到高于坡口面为止。

3.6锉平焊界处，然后砂光焊界面。

3.7加强绝缘，涂上环氧树脂绝缘漆，用热风吹干。

3.8拆除耐火石棉布，检查无遗留物后用高压风吹扫转子。

3.9将电机重新装配好并紧固各部位螺丝。

3.10电机试运时，测量电机振动符合标准，开关柜电流值正常。

4电机轴承故障的处理方法。

4.1轴承过热时，应检查润滑脂充填量。

当润滑脂充填量过多时，应打开放油口使润滑脂挤出。

当润滑脂充填量不足时，用加油枪充填润滑脂，要注意有关润滑脂的充填量。

一般润滑脂的充填量是轴承内部容积的1/2到2/3左右。

4.2轴承损坏。

应更换轴承，并检查轴与轴承的配合度，轴承应安装到位加热轴承时温度不能超过110度。

4.3与工作机械连接的同心度不好也会引起轴承故障。

应联系机务人员调整好同心度。

5振动故障的查找及检修方法
5.1外观检查
电机运转时，用测振仪检查测量各部位的振动值。

对于振动较大的部位，要按垂直和水平方向详细测试并记录。

如果是地脚螺栓松动或轴承螺丝钉松动，可直接紧固，紧固后再复测其振动值，查看是否消除或减轻。

其次要检查三相电源是否平衡，三相熔断器是否有烧断现象，发现电源有问题，应及时停机并与有关部门联系解决。

5.2电机空试
如果从外表处理电动机振动不能解决，则需要断开电源，拆开联轴器，使电动机与连接的负载机械分离，单空试电动机。

如果电动机本身不振动，则说明振源是由联轴器的安装和负载机械引起的。

如果电动机本身振动，则说明它本身存在缺陷，联轴器和负载机械可能问题不大。

这时应采取瞬时停电法来区分是电气原因还是机械原因，或者是由两者混合原因引起。

当停电瞬间，电动机的振动立即不振或减轻，则说明是电气原因为主，否则，机械原因的可能性大。

5.3电气原因的检查
关于电气原因引起的检查，需测试定子三相绕组的电阻是否平衡，如不平衡，则说明有开焊部位。

用实灯检查绕组接地故障。

然后将电动机解体，抽出转子，用开口变压器检查笼型转子是否有断笼。

定子绕组的匝间短路故障，可观察绕组绝缘表面烧焦痕迹来判定，也可用开口变压器逐槽检查。

5.4机械原因的检查
关于机械原因引起的振动和噪声，应首先探测电机气隙是否均匀。

检查轴承，拆下后清洗，测量径向间隙，其间隙大小不应超过规定。

还要检查定子铁芯变形和配合松动的情况。

松动的铁芯可用环氧树脂粘结，片间松动需要重新压紧铁芯。

检查转轴是否弯曲，必要时还要检查转子铁芯并做平衡试验。

5.5连接部位的检查
负载机械和电动机本身经检查如果都正常，则引起电动机振动的原因是由连接部位造成的。

这时要检查电动机基础水平面、倾斜度和强度。

检查中心找正是否正常，联轴器本身是否平衡，连接间隙是否均匀、正确。

联轴器的张口是否正确等。

一般应是下张口，即联轴器下部的轴向间隙比其上部的轴向间隙要大些。

6电机温度升高的处理方法。

电动机温度本身不正常升高，除电动机转动轴承外，电机线圈、铁心及外壳
部分温度增高时，一般要做下列检查：
6.1电机过负荷：当机械轴上的负荷超过额定负荷时，电机负荷电流增加，铜耗增加，使线圈、铁心、外壳温度上升。

若运行条件相同却出现过负荷现象，可判断被拖动的机械发生了故障，就应该将电动机与之相连的机械连接解开，单独试运行。

6.2冷却不良：应检查电机冷却器的工作情况，积灰堆积在通风管道，或风扇罩上积尘堵塞，就会减少通风量，使电动机散热条件恶化而使温度升高。

必要时应拆下冷却器清洗。

对于强迫通风的电动机
还要检查通风装置。

有些高压电机冷却器设计容量小，如4台闭式循环水泵电机：设备型号YKK4505-6电机功率500KW电流61A转速989转，设备运行时定子线圈发热，温度达120度，联系上海电机厂进行了冷却器改造。

经过长时间试运行，电机运行温度合格。

设备缺陷才消除。

6.3环境温度过高：在额定负荷下环境温度过高，或夏季高温，使电动机散热条件恶化，导致电机温度过高而损坏，这应该从增加通风，散热，减小电机负荷几方面入手处理。

7、电动机声音异常的处理
当电动机声音出现异常，应使用单根金属棒监听声音，来判断异音来自电机还是轴承的异音。

7.1轴承声音异常：
7.1.1护圈声音：由于滚珠或滚柱同护圈产生的轻的唧喱唧喱声，含有与转速无关的不规则的金属声音。

这种声音在添加润滑脂后变小或消失，对运行没有影响。

7.1.2滚珠落下的声音：卧式电机中，在正常运转下听不见，转速低时可听到，在快要停止时有特别清楚的声音。

这是电机在旋转中位于顶部非负荷圈处的滚柱，靠本身自重，比仍在旋转的护圈早落下来的缘故。

7.1.3嘎吱嘎吱声：嘎吱嘎吱声多是在滚柱轴承内发出的声音。

这种声音与负荷无关。

有这种声音应添加润滑脂。

7.1.4裂纹声：这是轴承滚道面、滚柱、滚珠的表面出现裂纹
时发出的声音，它的周期与转速成比例。

发现轴承有裂缝时，应迅速更换。

电动机声音异常
一般是风扇损坏声或由于气隙不均匀产生的电磁噪声增大所致，应调整气隙符合标准。

如我们公司输煤系统的A碎煤机电机，运行电机声音很大，电机加油
后也没有降低。

电机解体大修时，发现转子风扇破损严重无法再使用，更换新风扇，做动平衡试验合格，电机异音才消除。

2号机B 循环水泵电机，设备启动时声音很大，运行时电机有晃动声，判断电机定、转子间隙不合格，重新调整后才运行正常。

维护保养
高压电动机工作在额定电压6kV三相交流电压下，运行周期长，机械负载大，电动机出现故障后，设备修理费用很高，时间长又影响生负荷，所以，日常做好电动机的维护和保养十分重要。

切实做好设备设计、安装、调试关，制订设备定期巡检制度，定期巡检设备，定期给电机加油，定期清理电机各部分。

认真开展高压设备红外检测工作，建立主要设备巡检签到卡，高压电机加油记录，电机拆接线记录，防止误接反电机。

四、总结
通过不断总结和学习，提高电机修理工艺和标准，高压电机的故障得到了很好的控制，进一步提高了设备的安全可靠性和运行周期，避免了设备坏损事故的发生。