高壓電機(jī)是指在工頻50Hz、額定電壓為3kV、6kV及10kV交流三相電壓下運(yùn)行的電機(jī)。高壓電機(jī)分類方法有多種，從容量大小分為小型、中型、大型及特大型 4種；從絕緣等級(jí)分為A、E、B、F、H、C級(jí)電機(jī)；從結(jié)構(gòu)及用途上分為通用型高壓電機(jī)及特殊結(jié)構(gòu)與用途高壓電機(jī)。本文將要介紹的電機(jī)為通用型高壓鼠籠式三相異步電機(jī)故障修理方法。過去高壓電機(jī)出現(xiàn)故障后，普遍都是除了軸承故障由現(xiàn)場(chǎng)檢修人員更換外，其余故障都是送專門的電機(jī)修理廠處理，這樣設(shè)備修理費(fèi)用很高，時(shí)間長(zhǎng)又影響生產(chǎn)，所以，根據(jù)多年的現(xiàn)場(chǎng)檢修電機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了一套針對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)一般性故障的現(xiàn)場(chǎng)檢修方法。

    高壓鼠籠式三相異步電機(jī)同其它電機(jī)一樣，是建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上的，在高電磁場(chǎng)作用下和本身技術(shù)條件及外部環(huán)境、運(yùn)行條件等綜合作用下，電機(jī)將在一定運(yùn)行期內(nèi)產(chǎn)生各種電氣、機(jī)械故障。這里，在對(duì)高壓電機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的故障歸類后進(jìn)行分析，并著重介紹了高壓電機(jī)發(fā)生故障后，如何運(yùn)用一些簡(jiǎn)單但實(shí)用的電機(jī)修理工藝和操作方法，盡快地排除故障，恢復(fù)高壓電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

    1。高壓電機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的故障及現(xiàn)狀分析

    1．1。電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障

    單位使用最多的電機(jī)有：JSl4104 6kV 500kW、JSl512—6 6kV 780kW、 Y40014一S 6kV 500kW、YKS560一6 10kV 1250kW幾種電機(jī)，前兩種是自行通風(fēng)防滴式，后兩種是全封閉水冷式。

    自行通風(fēng)防滴式電機(jī)只要進(jìn)出風(fēng)口不被堵塞，基本上不會(huì)出現(xiàn)冷卻系統(tǒng)故障。全封閉水冷式電機(jī)的冷卻系統(tǒng)分鋼質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管和鋁質(zhì)循環(huán)冷卻散熱 管兩種。由于我單位工藝的要求和生產(chǎn)的需要，開動(dòng)很頻繁，機(jī)械沖擊力大、 振動(dòng)大以及冷卻水的氣蝕，致使這二種水冷式電機(jī)的循環(huán)冷卻系統(tǒng)故障，及由此引發(fā)的故障時(shí)有發(fā)生，主要表現(xiàn)為如下幾方面：

    (1)。電機(jī)的外部冷卻管路損壞，冷卻介質(zhì)流失導(dǎo)致冷卻能力減小，引起電機(jī)溫度上升；

    (2)。由于冷卻水變質(zhì)，冷卻水變質(zhì)，冷卻水雜質(zhì)腐蝕管道，冷卻通道堵塞，導(dǎo)致電機(jī)過熱；

    (3) 。對(duì)散熱要求高的電機(jī)的冷卻散熱管，要求有良好的導(dǎo)熱性，故采用特制的軋有散熱片的鋁質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管，又由于水箱體要求有一定強(qiáng)度，故選用鋼質(zhì)材料，這樣水箱體材質(zhì)是鋼，而冷卻散熱管材質(zhì)是鋁，造成二者焊接困難，所以廠家設(shè)計(jì)將鋁質(zhì)散熱管擠壓擴(kuò)口后鉚壓在鋼件的水箱體上，經(jīng)過多年的運(yùn)行后 ，空氣中的粉塵、水中的雜質(zhì)和礦物質(zhì)使電機(jī)的鋁質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管擴(kuò)口鉚壓結(jié)合處嚴(yán)重氧化、銹蝕，再加上電機(jī)振動(dòng)造成鉚壓處松動(dòng)，冷卻水滲入結(jié)合處產(chǎn)生孔洞，導(dǎo)致鋁質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管漏水，漏出的水就直接滴在電機(jī)的定子上 ，造成電機(jī)“放炮”事故的發(fā)生。

    1．2。電機(jī)絕緣電阻低，繞組絕緣擊穿接地及引出線故障

    由于環(huán)境潮濕，使電機(jī)絕緣受潮，絕緣電阻值 不符合規(guī)程要求；有磁性物質(zhì)落在線圈表面上，產(chǎn)生鉆孔現(xiàn)象，導(dǎo)致定子繞組 的絕緣被擊穿接地；電機(jī)引線位置處于鐵心背部的熱風(fēng)區(qū)，長(zhǎng)期運(yùn)行后絕緣熱老化，引出線橡膠絕緣酥脆、變質(zhì)和剝落，外力和機(jī)械震動(dòng)使瓷瓶破裂或電機(jī)引線松動(dòng)，導(dǎo)致電機(jī)引出線接觸不良甚至斷裂而出現(xiàn)劇烈的弧光放電現(xiàn)象。

    1．3。電機(jī)定子槽楔松動(dòng)，端部綁扎不良故障

    電機(jī)定子槽楔松動(dòng)、繞組端部綁扎不良，當(dāng)電機(jī)在啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，線圈相對(duì)產(chǎn)生位移，電機(jī)電磁聲大，出現(xiàn)放電現(xiàn)象。

    1．4。電機(jī)轉(zhuǎn)子故障

    電機(jī)頻繁啟動(dòng)和過載運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)力、電磁力和機(jī)械離心力的作用引起 交變應(yīng)力而造成電機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子的短路環(huán)與銅條焊接處開焊，轉(zhuǎn)子銅條在槽內(nèi)松動(dòng)，運(yùn)行中定子電流擺動(dòng)大，電機(jī)振動(dòng)劇烈，電機(jī)電磁聲增大并出現(xiàn)放電現(xiàn)象

    1．5。電機(jī)軸承故障  

    軸承安裝不正確，配合公差太緊或太松，潤(rùn)滑脂添加不合適。運(yùn)行時(shí)軸承發(fā)熱、溫升過高、振動(dòng)大、軸承處聲音異常發(fā)出很大的響聲 。

    2。針對(duì)高壓電機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的故障制定出相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)高壓電機(jī)檢修方法

    2．1。電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障的檢修方法

    (1)。合理安裝電機(jī)外部冷卻管路，定期進(jìn)行防腐，加強(qiáng)外部冷卻管路的巡視工作，減少冷卻介質(zhì)的流失。

    (2)。提高冷卻水水質(zhì)的質(zhì)量，減少冷卻水雜質(zhì)腐蝕管道，冷卻通道堵塞的機(jī)率。

    (3)。如果是鋼質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管漏水采用電(氣) 焊補(bǔ)焊即可，如果是鋁質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管漏水，需采用沖壓、填塞、密封的現(xiàn)場(chǎng)檢修方法，解決水冷式電機(jī)鋁質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管漏水。此現(xiàn)場(chǎng)檢修方法是通過在鋼件水箱體與鋁制循環(huán)冷卻散熱管結(jié)合處的縫隙內(nèi)注入膠水，有效地避免了鋼和鋁的直接接觸，防止了鋼鋁結(jié)合處的氧化作用，同時(shí)該檢修方法將整個(gè) 鉚壓結(jié)合處全部密封起來，有效的避免了循環(huán)水對(duì)接頭處的腐蝕，降低了設(shè)備的檢修費(fèi)用，提高了工作效率，減小了維修量。

    沖壓、堵塞、密封、水冷式電機(jī)鋁質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管漏水檢修方法的具體實(shí)施方桉如下所示。

    ①把鋁質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管與鋼件水箱體擠壓擴(kuò)口處用鋼刷刷去污垢，結(jié)垢、腐蝕嚴(yán)重的用除垢劑清洗，粗清洗后再用尖錐或劃針將縫隙處的污垢挑干凈，再用潔凈的干布將鉚接處擦干。

    ②加工1個(gè)錐形沖頭(此專用工具可長(zhǎng)期使用)， 將沖頭放在鋁質(zhì)循環(huán)冷卻散熱管口，對(duì)散熱管逐個(gè)進(jìn)行沖壓，使管口擴(kuò)張，減少散熱管和箱體之間的縫隙。

    ③用3—4mm厚的鼓式硫化純膠板剪成略大于散熱 管直徑2mm的膠圈，套在散熱管和鋼件的接頭處，用樂泰膠把膠圈粘在鋼件上 。(此步驟里所選鼓式硫化純膠板的厚度宜等于冷卻散熱管與水箱體結(jié)合處伸出的長(zhǎng)度，以滿足后序步驟⑤的要求，厚度不夠密封不住結(jié)合處，太厚額外增加了循環(huán)水對(duì)其的沖擊力)

    ④待粘膠圈的膠水干后，往膠圈內(nèi)注入樂泰膠，讓其慢慢滲入散熱管和水箱體的縫隙內(nèi)，然后用錐形沖頭再次擴(kuò)張鋁質(zhì)散熱管口 ，并在縫隙大的地方加滑石粉填充空間，加速凝固。

    ⑤待上一道工序的膠水干后，由于膠水下滲會(huì)出現(xiàn)凹陷的情況，再次往膠圈內(nèi)注入樂泰膠，(此道工序不加滑石粉)，讓膠水填平膠圈，使整個(gè)接頭都密封在膠水里。

    ⑥待上一道工序的膠水干后，將水箱蓋上緊，再將水箱體進(jìn)出水法蘭與試驗(yàn)用法蘭連接，然后再連接上打壓試驗(yàn)用的進(jìn)出水管，并在出水口處分接一個(gè)壓力表，串接一個(gè) 閥門調(diào)整水量的大小來控制打壓試驗(yàn)循環(huán)水的壓力(此套打壓試驗(yàn)裝置也可長(zhǎng) 期使用)。我單位水冷式電機(jī)正常生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)所需循環(huán)水的壓力為0．08一O． 25MPa，一般控制在0．14 MPa使用，經(jīng)過該方法修復(fù)后的電機(jī)打壓試驗(yàn)時(shí)，均將壓力穩(wěn)在2．0MPa 30min左右(此壓力是最大正常壓力的8倍，是一般使用壓力的10多倍)，觀察有無漏水情況，確認(rèn)無漏水情況時(shí)方為合格。

    2．2。電機(jī)絕緣電阻低、繞組絕緣擊穿接地及引出線故障檢修方法

    三相異步電機(jī)定子常發(fā)生的電氣故障，一種是繞組絕緣擊穿接地，另一種是匝間絕緣損壞造成匝間短路燒壞繞組。前一種在高壓電機(jī)中較常見，后一種較多 發(fā)生在低壓電機(jī)中。僅對(duì)繞組絕緣擊穿接地故障點(diǎn)的尋找方法和接地點(diǎn)的局部修理方法進(jìn)行闡述。

    2．2．1。定子繞組接地故障點(diǎn)的尋找方法

    (1)。采用冒煙法尋找定子線圈非金屬性接地。 定子線圈{E金屬接地故障可以用 這個(gè)方法，也是一種簡(jiǎn)便的方法。在鐵心與線圈之間加一較低電壓，用調(diào)壓器 來調(diào)節(jié)其電壓，限制電流在5A以內(nèi)，以防燒壞鐵芯。電流在通過接地點(diǎn)時(shí)，在故障點(diǎn)處產(chǎn)生熱量，由于熱作用，燒損絕緣會(huì)冒白煙，甚至產(chǎn)生火花。

    (2)。采用電壓降法尋找金屬性接地故障點(diǎn)。  這種作法要在抽出轉(zhuǎn)子情況下進(jìn)行，否則通以交流電時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組上有感應(yīng)出高壓的危險(xiǎn)。   尋找金屬性接地故障點(diǎn)具體步驟如下所示。

    ①將交流或直流電源接于故障相的兩端。

    ② 讀出電壓表V1、V2及V3上的對(duì)應(yīng)電壓值u1、 U2及U3，此時(shí)U1+U2~u3。

    ③按比例求出接地點(diǎn)D距離引出端A或×實(shí)際長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)Ll(％)、L2(％)，L1(％)=Ul ／U3××100％、L2(％)=u2／u3×100％。

    ④據(jù)求出的L1(％)、L2(％)按比例 準(zhǔn)確地尋找出金屬接地點(diǎn)的具體位置。

    2．2．2。定子繞組接地點(diǎn)的局部修理方法

    (1)。給要修理的線圈通入大電流使繞組加熱，將溫度控制在150℃左右，使絕緣軟化。采用通電加熱法時(shí)要注意安全，如繞組有接地故障時(shí)，外殼可能帶電，當(dāng)絕緣已軟化后，必須先切斷電源 ，才可開始撤出繞組的工作。

    (2)。割開端部線圈幫繩，取出墊塊，退出故障線圈所在的槽中的槽鍥。

    (3)。將故障線圈舊絕緣扒去，刷1410號(hào)云母帶漆，再連續(xù)包扎F級(jí)桐馬環(huán)氧粉云母帶9層，要求半迭繞包扎，上、下層問的對(duì)縫應(yīng)錯(cuò) 開，并要包扎緊固。最后在外再1／2迭包O．05MM厚聚四氟乙烯薄膜1層。

    (4)。清掃定子槽及處理其余線圈表面的絕緣，將修復(fù)的線圈下入槽內(nèi)。

    (5)。包好串聯(lián)接頭及聯(lián)線絕緣，配好端部墊塊，并綁好端部綁繩

    (6)。對(duì)全部繞組進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，并測(cè)量繞組的直流電阻，三相的直流電阻值互差不應(yīng)超過2％。

    2．3。引出線故障檢修方法

    (1)。將處于熱風(fēng)區(qū)的引出線的舊絕緣扒去后重新加強(qiáng)絕緣，用F級(jí)桐馬環(huán)氧粉云母帶包扎8層，再1／2迭包0．05mm厚聚四氟乙烯薄膜1層。

    (2)。將引出線從定子繞組至接線盒之間增加幾處綁扎繩，減少引出線和絕緣瓷瓶的松動(dòng)。

    (3)。用中性清洗劑擦試絕緣瓷瓶。

    (4)。砂光引線鼻子，接觸面涂抹導(dǎo)電膏，緊固壓線螺絲，減少接觸電阻。

    (5)。在電機(jī)接線柱和引線鼻子處包扎黃蠟帶，避免弧光放電。

    2．4。定子槽楔松脫、端部綁扎不良的故障檢修方法

    制造廠為了加快嵌線速度，把應(yīng)該使2個(gè)線圈相互綁扎的端部墊塊改成嵌線前 單個(gè)綁扎，兩道墊塊綁扎的改為一道。這樣的結(jié)構(gòu)中端部線圈不能成為一個(gè)整體，在電機(jī)起動(dòng)或運(yùn)行中發(fā)生位移和振動(dòng)，使絕緣磨損，嚴(yán)重者端部線圈與護(hù)圈的接觸處絕緣被全部磨去而露銅。所以繞組端部伸出鐵心外長(zhǎng)度超過250mm  應(yīng)加兩道墊塊綁扎，并且應(yīng)綁扎牢固。

    2．4．1。定子槽楔松脫的處理方法

    (1)。打出松脫的定子槽楔。

    (2)。用酚醛布板做成截面積為下窄上寬的倒梯形狀,鋸成所需的長(zhǎng)度。

    (3)。將酚醛布板做成的槽楔輕輕打入槽內(nèi)。

    (4)。將檢修過的部位刷上絕緣漆。

    2．4．2線圈端部絕緣磨損及端部綁扎不良的處理方法

    (1)。線圈端部磨損主要是端部線圈和護(hù)圈的接觸部分磨損，將磨損處舊絕緣削去，用F級(jí)桐馬環(huán)氧粉云膜1層。

    (2)。在端部線圈和護(hù)圈間墊3mm厚滌綸氈一塊。

    (3)。再用玻璃絲帶綁牢。

    (4)。綁扎后浸漆，用熱風(fēng)吹干。

    2．5。轉(zhuǎn)子銅條開焊斷 裂點(diǎn)的查找及檢修方法

    銅條斷裂口發(fā)生的部位幾乎都在伸長(zhǎng)端上，并靠近與短路環(huán)的焊接處。銅條斷口附近沒有顯著的變形，沒有象塑性材料被拉斷時(shí)出現(xiàn)的縮頸。斷口的2個(gè)斷裂面往往吻合的很嚴(yán)密，若不仔細(xì)檢查，還很難發(fā)現(xiàn)。但仔細(xì)檢查會(huì)發(fā)現(xiàn)在斷 裂面的下半部有磨光的部分，銅條的上半部還有脆性的斷裂部分，并形成前沿線，斷裂點(diǎn)查找及檢修方法如下所示。

    (1)。分解電機(jī)抽出轉(zhuǎn)子。

    (2)。用手錘輕敲銅條，經(jīng)過外觀仔細(xì)檢查即可找出斷裂處。

    (3)。在銅條的斷裂處用拋光機(jī)或三角銼打成坡口。

    (4)。用耐火材料保護(hù)好鐵芯，以防止被火烤傷。

    (5)。用銅焊焊接坡口，焊到高于坡口面為止。

    (6)。銼平焊界處，然后砂光焊界面。

    (7)。加強(qiáng)絕緣，涂上絕緣漆，用熱風(fēng)吹干。

    (8)。撤除耐火材料，檢查無遺留物后用高壓風(fēng)吹掃轉(zhuǎn)子。

    (9)。重新裝配電機(jī)并緊固各部螺絲后試車。

    3。結(jié)束語

    通過不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，改進(jìn)修理工藝，單位高壓電機(jī)故障得到了很好的控制，使用上述的現(xiàn)場(chǎng)高壓電機(jī)檢修方法后有效地減少了突發(fā)性事故的發(fā)生，進(jìn)一步提高了設(shè)備的完好率和運(yùn)行周期。水泵站的新水加壓系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了安全 、可靠的運(yùn)行，提高了工作效率，為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益提供了可靠的保證。