賈振虹

摘 要：隨著現(xiàn)代煉化企業(yè)的發(fā)展和壯大，煉化裝置的生產(chǎn)處理容量也日趨增大，高壓電動(dòng)機(jī)在現(xiàn)代煉化企業(yè)的裝置中，電力動(dòng)力供給也日益增多。高壓電動(dòng)機(jī)的日常維護(hù)及故障處理成為電氣巡檢維護(hù)人員日常工作中面臨的一個(gè)重要課題。特別是作為專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員更要對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)的故障分析及處理起到積極作用，故就日常高壓電動(dòng)機(jī)故障分析及處理，筆者總結(jié)如下心得及經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：高壓電動(dòng)機(jī)；故障；分析；處理

中圖分類(lèi)號(hào)： TM343 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）34-196-2

1 概述

蘭州石化公司是西部最大的綜合煉化公司，是包含煉油、化工、工程建設(shè)、檢修保運(yùn)及礦區(qū)服務(wù)的大型綜合企業(yè)，是中國(guó)西部重要的煉化生產(chǎn)基地。公司屬地區(qū)域分為煉油區(qū)和化工區(qū)兩部分，煉油區(qū)屬地區(qū)域包含煉油廠、助劑廠、催化劑廠、動(dòng)力廠等多家二級(jí)單位，包含包括300萬(wàn)噸重，500萬(wàn)常減壓、550萬(wàn)常減壓等百余套裝置、泵房。共包含電動(dòng)機(jī)7200多臺(tái)，高壓機(jī)270余臺(tái)。設(shè)備維修公司電氣車(chē)間作為煉油區(qū)唯一的電氣保運(yùn)車(chē)間承擔(dān)著巨大的保運(yùn)任務(wù)。高壓電動(dòng)機(jī)的裝置處于重要位置，所以對(duì)電氣維護(hù)人員的檢修維護(hù)水平要求更高。作為維護(hù)人員就要對(duì)高壓機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)，故障類(lèi)型做進(jìn)一步了解，高壓電動(dòng)機(jī)的故障頻次作為首要任務(wù)。高壓電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它自身結(jié)構(gòu)的每一部分故障都會(huì)對(duì)給高壓電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行帶來(lái)波動(dòng)，嚴(yán)重故障能夠直接導(dǎo)致高壓電動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)行。所以，對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)故障原因的正確判斷和正確分析對(duì)我們的日常維護(hù)、檢修工作至關(guān)重要。

2 常見(jiàn)故障及處理方法

2.1 高壓電動(dòng)機(jī)軸電壓的產(chǎn)生、危害及防范措施

高壓電動(dòng)機(jī)一般容量較大，其體積就大，在制造中容易出現(xiàn)磁路不平衡的情況，如硅鋼片磁化特性的差異，氣隙的不均勻等。另外，定子繞組的不平衡，三相電源的不平衡，勵(lì)磁繞組的匝間短路，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子斷條等。這些都能使電動(dòng)機(jī)的定子鐵芯產(chǎn)生沿鐵芯周?chē)慕蛔兇艌?chǎng)，從而在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上出現(xiàn)感應(yīng)交流電壓，這就是軸電壓。

軸電壓到達(dá)一定值時(shí)可擊穿軸承的油膜，并通過(guò)端蓋機(jī)殼或軸承座與基礎(chǔ)形成回路產(chǎn)生軸電流。軸電流會(huì)引起軸瓦和軸頸或軸承的滾子與滾道產(chǎn)生點(diǎn)狀灼傷，嚴(yán)重時(shí)甚至破壞軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

為阻斷電流的回路，對(duì)采用軸承座的電動(dòng)機(jī)，通常在反負(fù)荷端的軸承座下加絕緣墊，軸對(duì)承的固定螺絲也帶上絕緣套管。

在采用端蓋軸承的電動(dòng)機(jī)中，如使用滑動(dòng)軸承，則在軸瓦與瓦座之間放置絕緣墊；如果使用的是滾動(dòng)軸承，則在軸承套上做一個(gè)絕緣隔斷，軸承套的固定螺絲也要帶上絕緣套管。另外就是直接使用帶絕緣的軸承，不過(guò)造價(jià)較高。

2.2 高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)大的常見(jiàn)原因

電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，尤其是高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值，將對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，甚至損壞電動(dòng)機(jī)，造成機(jī)組非正常停車(chē)從而影響生產(chǎn)。使用頻譜儀或振動(dòng)測(cè)試儀測(cè)量電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)值及振動(dòng)頻率，并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以診斷出引起電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的原因。針對(duì)振動(dòng)產(chǎn)生的原因?qū)﹄妱?dòng)機(jī)進(jìn)行檢修，可以減少檢修的盲目性，在最短的時(shí)間內(nèi)完成檢修，使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常。

電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)的根源有電磁振動(dòng)和機(jī)械振動(dòng)，電磁振動(dòng)是電動(dòng)機(jī)固有的振動(dòng)，在此不作考慮，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械振動(dòng)是會(huì)隨電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生變化并檢修可以消除的振動(dòng)，故在此主要分析電動(dòng)機(jī)的機(jī)械振動(dòng)。

產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)本體機(jī)械振動(dòng)的主要原因分兩大部分，即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子部分、電動(dòng)轉(zhuǎn)子的支撐部分。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子引起振動(dòng)的原因有轉(zhuǎn)子鐵芯的變形、轉(zhuǎn)子軸彎曲、轉(zhuǎn)子軸承擋與轉(zhuǎn)子鐵芯外圓的同心度超標(biāo)、轉(zhuǎn)子軸承擋磨損或尺寸不合要求、轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡塊松動(dòng)、開(kāi)啟式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上灰垢不均勻脫落等。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子支撐部分引起振動(dòng)的原因由電動(dòng)機(jī)端蓋變形、電動(dòng)機(jī)軸承套變形、端蓋內(nèi)孔或帶軸承套電動(dòng)機(jī)軸承內(nèi)孔的磨損、軸承損壞等。

2.3 高壓電動(dòng)機(jī)定子線圈電暈現(xiàn)象的產(chǎn)生及防范措施

高壓電動(dòng)機(jī)的電壓定子線圈在其通風(fēng)槽口和端部出槽處，其絕緣表面上的電場(chǎng)分布不均勻。如果局部的場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到較高數(shù)值（非均勻臨界場(chǎng)強(qiáng)8.1kV∕cm）時(shí)，氣體會(huì)發(fā)生局部電離（輝光放電）。在電離處會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色熒光，叫做電暈現(xiàn)象。當(dāng)高壓電動(dòng)機(jī)的額定電壓到6kV及以上時(shí)，定子線圈就開(kāi)始產(chǎn)生電暈。電暈產(chǎn)生熱效應(yīng)和臭氧及炭的氧化物，會(huì)阻止絕緣。因此對(duì)6kV及以上額定電壓的高壓電動(dòng)機(jī)應(yīng)采取措施防止電暈的產(chǎn)生。

槽部線圈絕緣表面再經(jīng)過(guò)低電阻防暈層處理后，能夠使通風(fēng)槽口電場(chǎng)分布變得均勻，減小軸向場(chǎng)強(qiáng)；還能使低壓電阻防暈層與槽壁接觸處處于低電位，把此處的間隙短路，如果防暈層的電阻低，防暈層有一點(diǎn)穩(wěn)定接地，就能將絕緣表層與槽壁間的間隙全部短路，不會(huì)發(fā)生電暈。但為了降低防暈層的損耗，防暈層的電阻不適合過(guò)低，那樣就會(huì)讓離接觸點(diǎn)較遠(yuǎn)的防暈層不是處于低電位，變成處于由電容電流在低電阻防暈層上產(chǎn)生的壓降決定的電位，一般來(lái)說(shuō)用熱塑性絕緣的線圈，當(dāng)防暈層電阻率達(dá)到104—105時(shí)，基本上可以避免電暈的產(chǎn)生。

對(duì)端部線圈會(huì)引用一級(jí)或者是二級(jí)恒電阻率的半導(dǎo)體防暈層，或采用一級(jí)、二級(jí)碳化硅的防暈層，可防止端部的出槽口處及端部的電暈。

2.4 高壓電動(dòng)機(jī)端蓋容易產(chǎn)生的故障以及處理方法

高壓電動(dòng)機(jī)的端蓋除功率或體積較小外一般都是帶有軸承套的，端蓋和軸承套在長(zhǎng)期受力及本身應(yīng)力的釋放時(shí)，會(huì)使其變形，造成電動(dòng)機(jī)不能正常使用，另外，電動(dòng)機(jī)軸承跑外套，會(huì)使端蓋的內(nèi)孔或軸承套的內(nèi)孔磨損，尺寸變大而無(wú)法使用。噴涂法的過(guò)程與鑲套是類(lèi)似的，只不過(guò)套的材料由噴涂的金屬材料代替而已。

處理方法有三種：①重新制作備件，②對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行鑲套處理③對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行噴涂后再加工。重新制作備件時(shí)除了尺寸方面要做到與原尺寸一致或在相同的公差等級(jí)內(nèi)外，還要充分的注意新備件有可能存在未釋放完的應(yīng)力而使尺寸再次變形，鑲套處理套的單邊厚度不能小于5mm，套與本體之間要有定位措施，鑲過(guò)噴涂的金屬材料代替而已。加工時(shí)的找正很重要，除了要保證內(nèi)孔與止口外圓或套的外圓同圓，還要保證內(nèi)控軸線與端蓋平面的垂直，而對(duì)于軸承套，則要保證套與端蓋的安裝結(jié)合面與內(nèi)孔的垂直。

2.5 高壓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子籠斷條故障的判斷及處理方法

高壓異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子籠斷條后，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)出現(xiàn)不平衡，從而使氣息磁場(chǎng)不平衡。這就引起電動(dòng)機(jī)出力下降，效率降低。此時(shí)電動(dòng)機(jī)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速下降，定子電流上升，溫升較高，這種現(xiàn)象在電動(dòng)機(jī)負(fù)載較重使尤其明顯。因此，當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)檢查電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子籠條，在確認(rèn)已斷條時(shí)，應(yīng)將轉(zhuǎn)子籠條進(jìn)行重新鑄鋁或?qū)⑵涓鼡Q成銅條。

2.6 電動(dòng)機(jī)絕緣電阻低

高壓電動(dòng)機(jī)在停止工作一段時(shí)間后，啟動(dòng)之前需要檢查絕緣強(qiáng)度，否則在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)生絕緣擊穿短路，此時(shí)會(huì)先使用兆歐表檢查，F(xiàn)級(jí)絕緣等級(jí)的，電壓在6000V以上等級(jí)的使用2500V兆歐表，電動(dòng)機(jī)絕緣良好，它的絕緣值大于幾百兆歐，6kV電動(dòng)機(jī)的絕緣強(qiáng)度在冷態(tài)下可按1MΩ/1kV來(lái)控制，如果發(fā)現(xiàn)低于1MΩ/1kV，不能啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，判斷高壓電動(dòng)機(jī)絕緣電阻低的原因。

①電動(dòng)機(jī)里面進(jìn)水，受潮。需要對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)進(jìn)行烘干處理。停止工作時(shí)間太久吸入大量潮氣使電動(dòng)機(jī)受潮的，必須進(jìn)行烘干處理，將電動(dòng)機(jī)拆卸放入烘房進(jìn)行烘干處理。

②如果繞組上存在雜物，粉塵，清理高壓電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。

③電動(dòng)機(jī)絕緣繞組老化，需要對(duì)引出線絕緣進(jìn)行檢查并恢復(fù)或更換接線盒絕緣線板，檢查繞組老化情況，更換繞組。

3 結(jié)束語(yǔ)

高壓電動(dòng)機(jī)是煉化生產(chǎn)裝置中的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)裝置的生產(chǎn)運(yùn)行起重要作用。對(duì)高壓機(jī)故障問(wèn)題進(jìn)行分析，提高作業(yè)人員對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)檢修、維護(hù)水平，對(duì)降低高壓電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行故障，減少裝置波動(dòng)頻次有重要意義。通過(guò)對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，做到多發(fā)現(xiàn)、多觀察、多分析、多總結(jié)，工作中嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化檢修，使高壓電動(dòng)機(jī)能安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿(mǎn)、優(yōu)的運(yùn)行，保障生產(chǎn)裝置正常生產(chǎn)，為企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 張洪奎.電機(jī)振動(dòng)的原因分析及處理對(duì)策[J].石油和化工設(shè)備，2005（03）：28-29，34.

[2] 劉保錄，裴建勛，等.異步電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障及處理方法[J].淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（2）.