袁建華

廈門(mén)市環(huán)境能源投資發(fā)展有限公司，福建 廈門(mén) 361000

0 引言

高壓電機(jī)在現(xiàn)代社會(huì)建設(shè)發(fā)展中應(yīng)用量較大，需要關(guān)注高壓電機(jī)的生產(chǎn)與運(yùn)用。在高壓電機(jī)使用期間，可能因一些因素出現(xiàn)故障，使高壓電機(jī)難以更好地為生產(chǎn)工作服務(wù)。

當(dāng)下有必要針對(duì)常見(jiàn)的故障提出解決方案，由此可以在故障出現(xiàn)后快速采取措施，在短時(shí)間內(nèi)使電機(jī)恢復(fù)運(yùn)行[1]。

1 高壓電機(jī)概述

高壓電機(jī)可以按照不同的評(píng)判要求劃分類(lèi)別，按照絕緣等級(jí)分為A、B、C、E、F、H等不同級(jí)別的電機(jī)；從容量大小角度，將高壓電機(jī)分為特大型、大型、中型、小型等類(lèi)別。

高壓電機(jī)在運(yùn)行中，受到工作環(huán)境的影響，可能發(fā)生故障，不能正常運(yùn)行。如果內(nèi)部零件摩擦嚴(yán)重或線(xiàn)路出現(xiàn)故障，也會(huì)影響設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此，高壓電機(jī)在使用期間需要定期進(jìn)行檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)出現(xiàn)的異常狀況，選擇合理的方法進(jìn)行控制，消除設(shè)備隱患，避免影響設(shè)備運(yùn)行效果[2]。

2 高壓電機(jī)故障產(chǎn)生的原因

2.1 電機(jī)振動(dòng)

高壓電機(jī)在運(yùn)行階段可能受到一些因素影響出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象，無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行[3]。在處理高壓電機(jī)振動(dòng)故障時(shí)，需要尋找引起電機(jī)振動(dòng)的原因和處理對(duì)策，振動(dòng)可能由多種因素引起，無(wú)法使用一種方法處理所有的設(shè)備故障問(wèn)題[4]。

如果電機(jī)內(nèi)部裝置出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)子會(huì)處于動(dòng)態(tài)非平衡狀態(tài)；如果機(jī)械在運(yùn)行階段傳動(dòng)裝置出現(xiàn)問(wèn)題，也會(huì)引發(fā)振動(dòng)現(xiàn)象。在高壓電機(jī)安裝期間，如果地面基礎(chǔ)不平整，沒(méi)有按照規(guī)范要求落實(shí)安裝操作，使電機(jī)的部分部件安裝不緊固，在電機(jī)運(yùn)動(dòng)階段會(huì)因固件松動(dòng)出現(xiàn)振動(dòng)情況。高壓電機(jī)振動(dòng)會(huì)影響到電機(jī)工作性能，產(chǎn)生一定音量的噪聲，影響到周?chē)巳旱幕顒?dòng)，同時(shí)電機(jī)難以達(dá)到使用壽命[5]。

2.2 軸承故障

在高壓電機(jī)運(yùn)行期間，軸承可能因機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)在摩擦作用下出現(xiàn)發(fā)熱的情況。軸承發(fā)熱會(huì)使裝置內(nèi)部溫度隨之升高，如果軸承內(nèi)溫度超過(guò)一定值，潤(rùn)滑脂融化、軸承瓦化，會(huì)破壞機(jī)組繞組絕緣，在嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞電機(jī)與軸承[6]。隨著高壓電機(jī)運(yùn)行活動(dòng)開(kāi)展，由于滑動(dòng)軸承溫度超出正常值或滾動(dòng)軸承溫度在處于非合理區(qū)間，使軸承損毀，無(wú)法滿(mǎn)足高壓電機(jī)運(yùn)行需要。

2.3 電機(jī)轉(zhuǎn)子故障

在高壓電機(jī)運(yùn)行期間，如果沒(méi)有進(jìn)行合理的操作，如電機(jī)頻繁啟動(dòng)、電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于過(guò)載狀態(tài)，在此情況下會(huì)產(chǎn)生電磁力、熱效應(yīng)力、機(jī)械離心力，在相應(yīng)力的作用下會(huì)引出交變應(yīng)力，對(duì)電機(jī)造成不良的影響，使電機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子與銅條分別出現(xiàn)短路環(huán)、焊接處開(kāi)焊的情況。轉(zhuǎn)子銅條如果開(kāi)焊，會(huì)在設(shè)備運(yùn)行階段于槽內(nèi)晃動(dòng)。在電機(jī)運(yùn)行階段，如果定子電流擺動(dòng)過(guò)大，會(huì)使電機(jī)電磁聲變大，一般在此類(lèi)情況出現(xiàn)后，常伴隨放電現(xiàn)象。

2.4 電機(jī)定子絕緣電阻偏低

在高壓電機(jī)運(yùn)行中，如果出現(xiàn)引出線(xiàn)故障或繞組絕緣擊穿接地，將無(wú)法保證高壓電機(jī)處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。引出線(xiàn)故障主要由外部環(huán)境所致，如果外部環(huán)境過(guò)于潮濕，引出線(xiàn)故障的概率會(huì)隨之升高，使電機(jī)絕緣受潮，電機(jī)絕緣電阻值低于規(guī)定要求。在高壓電機(jī)運(yùn)行中，如果線(xiàn)圈部位落有磁性物質(zhì)，可能會(huì)出現(xiàn)鉆孔問(wèn)題，此時(shí)定子繞組絕緣被擊穿。電機(jī)在運(yùn)行期間，電機(jī)引線(xiàn)通常處于鐵心背部位置，此為裝置的熱風(fēng)區(qū)。隨著高壓電機(jī)運(yùn)行，在一定時(shí)間后可能因溫度過(guò)高，使絕緣老化，從而破壞絕緣的保護(hù)效果。引出線(xiàn)在橡膠絕緣脫落后，受到機(jī)械振動(dòng)與外力的作用，電機(jī)引線(xiàn)松動(dòng)或瓷瓶破裂，電機(jī)因引線(xiàn)接觸不良，不能維持穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，還可能出現(xiàn)弧光放電現(xiàn)象。

3 高壓電機(jī)故障的處理對(duì)策

3.1 電機(jī)振動(dòng)的處理對(duì)策

3.1.1 換軸

導(dǎo)致高壓電機(jī)振動(dòng)情況的因素較多，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇解決方法，對(duì)于不同的情況應(yīng)該選擇不同應(yīng)對(duì)方式。電機(jī)振動(dòng)可能由轉(zhuǎn)軸斷裂所致，對(duì)于此種問(wèn)題，一般會(huì)選擇換軸或接軸的方式處理。在無(wú)法接軸的情況下，可以選擇換軸的方法。對(duì)轉(zhuǎn)速較高的高壓電機(jī)而言，接軸存在很多風(fēng)險(xiǎn)，在電機(jī)運(yùn)行中可能因接軸導(dǎo)致諸多不利影響。與接軸相比，換軸可以在解決問(wèn)題的同時(shí)，提高電機(jī)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

一般在電機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)后，需要明確導(dǎo)致相關(guān)問(wèn)題出現(xiàn)的原因，核查轉(zhuǎn)軸的型號(hào)與大小等參數(shù)。如果難以通過(guò)現(xiàn)有信息鎖定轉(zhuǎn)軸的具體參數(shù)，需要測(cè)繪聯(lián)軸器及斷軸，在獲取信息后才能確定需要換軸的參數(shù)。處理斷軸時(shí)，應(yīng)該查看軸斷裂情況，隨后才能根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行余下的操作。在轉(zhuǎn)軸運(yùn)行期間，需要確定轉(zhuǎn)軸下料工作內(nèi)容，全面檢查新軸情況，確保新軸達(dá)到要求。在安裝轉(zhuǎn)軸前，需要進(jìn)行驗(yàn)收工作，防止新軸外表面存在損傷，影響電機(jī)運(yùn)行階段的穩(wěn)定性與安全性?；陔姍C(jī)對(duì)轉(zhuǎn)軸的需要，在車(chē)床對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行粗加工與精加工，使其可以良好地應(yīng)用到高壓電機(jī)中，不會(huì)對(duì)電機(jī)運(yùn)行形成不良影響。完成加工任務(wù)后，需要將轉(zhuǎn)軸安裝在電機(jī)主體并進(jìn)行調(diào)試。為了確定轉(zhuǎn)軸是否處于正確位置，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)軸平衡性試驗(yàn)，完成修復(fù)工作后，檢查轉(zhuǎn)軸安裝情況，調(diào)試電機(jī)主體與新裝的轉(zhuǎn)軸，在完成調(diào)試任務(wù)后，才可以將其投入生產(chǎn)活動(dòng)中。

3.1.2 定期巡檢

在高壓電機(jī)振動(dòng)故障處理方面，需要定期巡檢，查看高壓電機(jī)內(nèi)部裝置，還需要了解轉(zhuǎn)軸裝置運(yùn)行情況。在巡檢階段，記錄高壓電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，為后期故障處理提供參數(shù)。在高壓電機(jī)振動(dòng)故障處理時(shí)，轉(zhuǎn)子是極關(guān)鍵的內(nèi)容，應(yīng)該增加對(duì)其的關(guān)注度。需要保證轉(zhuǎn)子在設(shè)備運(yùn)行階段一直處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。

3.1.3 加強(qiáng)電機(jī)安裝

如果電機(jī)焊裝階段操作不規(guī)范，使電機(jī)部分部件不緊固，隨著電機(jī)啟動(dòng)，在設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)固件松動(dòng)的情況，由此引出振動(dòng)現(xiàn)象；如果安裝高壓電機(jī)的場(chǎng)地的地面基礎(chǔ)不平整，也會(huì)出現(xiàn)電機(jī)振動(dòng)情況，影響電機(jī)內(nèi)部裝置的使用壽命。

在安裝電機(jī)前，工作人員需要明確安裝技術(shù)要求和規(guī)范，確定各程序工作要點(diǎn)，調(diào)整施工操作方法，保證安裝場(chǎng)地地面基礎(chǔ)平整，規(guī)范安裝操作行為。工作人員在電機(jī)日常巡檢時(shí)，還應(yīng)該做好關(guān)鍵部位的點(diǎn)檢工作，需要定期檢查高壓電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子的平衡情況，確保部件經(jīng)過(guò)緊固操作后，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)零件松動(dòng)的情況，避免影響電機(jī)運(yùn)行的效果。

3.2 軸承故障的處理對(duì)策

軸承在電機(jī)運(yùn)行中一旦發(fā)生損毀，將會(huì)影響電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。工作人員應(yīng)該明確軸承常出現(xiàn)的故障，一般將高壓高負(fù)荷電機(jī)軸承調(diào)整為飛濺潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承，通過(guò)改變軸承形式，可以延長(zhǎng)軸承在設(shè)備運(yùn)行中的使用壽命，使其在運(yùn)行階段不會(huì)輕易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損毀的情況。在電機(jī)運(yùn)行中，軸承可能因?yàn)闇囟冗^(guò)高，致使結(jié)構(gòu)遭到破壞，因此，需要做好溫度控制。在電機(jī)運(yùn)行中，需要做好軸承質(zhì)量控制工作，安裝監(jiān)測(cè)設(shè)備，在軸承內(nèi)部溫度過(guò)高時(shí)，可以添加冷凝液或選擇其他手段，達(dá)到降溫的目的。

工作人員在高壓電機(jī)的使用中進(jìn)行質(zhì)量管理，定期開(kāi)展檢修工作，合理選擇軸承內(nèi)外環(huán)工差帶，保證軸承內(nèi)外環(huán)的工差帶達(dá)到設(shè)計(jì)要求。公司需要制訂高壓電機(jī)修理方面的技術(shù)指導(dǎo)文件，為工作人員開(kāi)展檢修工作提供參考依據(jù)，規(guī)范工作人員的操作行為，使其清楚高壓電氣故障檢修要求，以及設(shè)備拆裝方面的方式與流程。為了延長(zhǎng)軸承在裝置運(yùn)行階段的使用壽命，需要改造現(xiàn)有的軸承配置，如在深溝球軸承外圈設(shè)置圓周運(yùn)動(dòng)裝置，盡可能降低軸承在應(yīng)用中的磨損量，對(duì)軸承溫度控制也有一定益處。

3.3 電機(jī)轉(zhuǎn)子故障的處理對(duì)策

在高壓電氣故障處理方面，對(duì)于電機(jī)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)的故障，需要明確故障處置流程。一般會(huì)清理脫焊部位，隨后使用干凈的白布擦拭；在內(nèi)磨機(jī)部位安裝合金磨頭，打磨脫焊處的陂口，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)陂口進(jìn)行處理。在完成以上工作后，可以開(kāi)展補(bǔ)焊工作。在補(bǔ)焊時(shí)，需要選擇銀焊條；補(bǔ)焊還需要焊槍?zhuān)瑧?yīng)該提前準(zhǔn)備2把功能不同的焊槍?zhuān)话押笜屩饕M(jìn)行補(bǔ)焊，另一把焊槍用于加熱。準(zhǔn)備焊槍后，應(yīng)該調(diào)整焊槍的溫度，使其達(dá)到焊接要求。在焊接工作階段，強(qiáng)化焊接部位；在完成補(bǔ)焊操作后，使用磨光機(jī)打磨焊接部位，使其恢復(fù)原狀，隨后用噴槍進(jìn)行掃吹。在清潔完工作部位后，在外表面涂上防銹漆。

以臨夏生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的高壓電機(jī)為例，電廠(chǎng)某電機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)信息，初步判斷電機(jī)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)問(wèn)題。考慮到高壓電機(jī)轉(zhuǎn)子鼠籠條在應(yīng)用中容易出現(xiàn)脫焊、斷裂的情況，在檢修時(shí)需要將轉(zhuǎn)子籠條作為檢查重點(diǎn)，查看轉(zhuǎn)子籠條的緊固情況。經(jīng)過(guò)確認(rèn)，轉(zhuǎn)子籠條松動(dòng)，需要對(duì)籠條端環(huán)進(jìn)行緊固處理。在此過(guò)程中，使用無(wú)緯帶浸沾環(huán)氧樹(shù)脂捆綁籠條端環(huán)部位，使其達(dá)到緊固要求，確保不會(huì)在應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題。

3.4 絕緣薄弱環(huán)節(jié)的處理對(duì)策

高壓電機(jī)定子繞組絕緣薄弱或在運(yùn)行中出現(xiàn)磨損，均會(huì)影響,基礎(chǔ)運(yùn)行效果。因此，需要明確定子繞組的使用要求，正視定子繞組在運(yùn)行中出現(xiàn)的絕緣磨損問(wèn)題。在電機(jī)運(yùn)行期間，需要關(guān)注定子運(yùn)行情況，定期開(kāi)展維修，從而保證其具備良好的應(yīng)用效果。做好定子繞組絕緣保護(hù)工作，使用各類(lèi)可以減輕定子繞組絕緣磨損程度的方法，延長(zhǎng)定子繞組運(yùn)行壽命，減小繞組絕緣磨損程度。在定子絕緣防護(hù)中，需要針對(duì)定子絕緣薄弱的問(wèn)題，選擇增加匝間絕緣材料厚度的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，延長(zhǎng)定子繞組的使用壽命；也可以通過(guò)調(diào)整匝間厚度，使定子繞組橫截面變大。需要根據(jù)實(shí)際情況，提供滿(mǎn)足定子運(yùn)行需要的絕緣材料，改善定子繞組絕緣磨損嚴(yán)重的問(wèn)題。

在定子繞組功能提升方面，需要尋找材料改善定子繞組絕緣，使其具備良好的絕緣性能。在材料調(diào)整時(shí)，盡可能選擇抗溫能力強(qiáng)、絕緣性高且具備良好延展能力的材料。選擇的材料還需要具備良好的抗皺能力，由此可以提高材料抵抗磨損的能力。在材料應(yīng)用到高壓電機(jī)定子繞組后，結(jié)合設(shè)備定子繞組的磨損情況，確定不同材料在運(yùn)用中的效果，擴(kuò)大絕緣材料選擇范圍。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)備應(yīng)用需要靈活地選擇材料，提高定子繞組磨損控制效果。

在高壓電機(jī)運(yùn)行期間，可能因定子繞組引出線(xiàn)絕緣層老化，使電機(jī)出現(xiàn)故障，不能處于安全、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。需要基于實(shí)際情況研究定子繞組絕緣引出線(xiàn)出現(xiàn)問(wèn)題的原因，根據(jù)絕緣層防護(hù)需求進(jìn)行絕緣處理。一般會(huì)使用絕緣膠帶、玻璃絲帶、云母帶等材料包扎繞組絕緣。在定子繞組座處棱角部位，需要對(duì)相關(guān)部位線(xiàn)段進(jìn)行特殊處理，適當(dāng)調(diào)節(jié)包扎厚度。因?yàn)榇祟?lèi)部位的線(xiàn)段在應(yīng)用中的摩擦程度遠(yuǎn)超過(guò)其他部位，老化速度也快于其他部位。在電子繞組引出線(xiàn)絕緣層防護(hù)中，需要明確定子繞組絕緣防護(hù)需要，選擇合適的絕緣材料作為定子繞組絕緣引出線(xiàn)材料，鎖定引出線(xiàn)在應(yīng)用中容易出現(xiàn)老化的部位進(jìn)行特殊防護(hù)，提高電機(jī)在應(yīng)用期間氣與電的隔離程度，讓高壓電機(jī)在潮濕的環(huán)境下依然可以穩(wěn)定地運(yùn)行，避免電機(jī)在不良環(huán)境中遭到損害。通過(guò)應(yīng)用合理的材料及防護(hù)手段，可以拖慢電機(jī)定子繞組絕緣引出線(xiàn)在使用階段的老化速度，使其壽命得到一定的延長(zhǎng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

在高壓電機(jī)運(yùn)行期間，可能因各種因素使其出現(xiàn)各種故障，無(wú)法提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此，需要對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有效管控，排除設(shè)備運(yùn)行階段的不利因素。針對(duì)電機(jī)振動(dòng)等情況，如果確定電機(jī)振動(dòng)由轉(zhuǎn)子斷軸引起，可以選擇換軸或接軸的方法。部分故障源自工作人員不規(guī)范的操作行為，因?yàn)闆](méi)有緊固電機(jī)內(nèi)部的重要部件，致使設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)故障。對(duì)此，有必要完善管理制度，確保高壓電氣安裝嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行，降低電機(jī)在后期運(yùn)行階段出現(xiàn)故障的概率。電機(jī)使用一段時(shí)間便可能存在故障隱患，需要在應(yīng)用時(shí)定期開(kāi)展檢修工作，快速發(fā)現(xiàn)電機(jī)故障征兆，提前進(jìn)行防控，防止使用階段出現(xiàn)較大的故障。