火电厂厂用电动机常见故障分析及防范措施

刘 勇

江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司, 江苏启东 226246

0 引言

电动机是火力发电厂重要的厂用电气设备之一。某火电厂现装有高压6kV 厂用电动机共38 台，低压交流380V 厂用电动近500 台，绝大部分为鼠笼式异步电动机。投运十几年来，由于设计、制造、安装、维护及运行环境等各方面的原因，已相继发生了高压电动机故障近10 台次，低压电动机故障一百多台次，对安全稳定发电产生了一定影响，同时也造成了较大的经济损失。

1 厂用电动机主要故障类型及原因分析

1.1 定子绕组烧损

此类故障比例较高，约占高低压电动机各类故障总数的30%，一旦绕组烧损,修理的费用很高，高压电动机均需外送或返厂家修理,故造成的经济损失最大。主要原因如下：

1）运行环境不好

因制粉系统长期存在泄漏，使电动机内积粉、积灰严重，造成电动机绝缘不良，先后发生两起磨煤机端部线圈短路烧坏故障；酶雨季节时，空气湿度大，地面长期潮湿，备用中的电动机绝缘经常受潮，特别是安装在户外的高、低压电动机受潮更为严重。

2）机械卡涩

这是造成低压电动机绕组损坏的最主要的原因，并已出现了许多台低压电动机绕组烧坏故障。电动机所拖动的风机、水泵等机械设备一旦卡涩，很容易使电动机过载，电流超限。由于低压电动机一般均未装设过流继电器等保护元件，只靠热继电器起一定的过载保护作用，若其灵敏度不好或热元件选用不合适，便容易因电动机较长时间过流运行而烧毁烧组。

3）缺相运行

由于电动机接线盒内接头发热烧断、熔断器选配偏小熔断等原因，经常易造成低压电动机缺相运行，电动机缺相运行时，正常相的电流会增加并超过额定电流，从而造成电机本体发热，长期运行造成定子线圈损坏。

4）冷却器泄漏造成电动机进水

对于采用工业水进行冷却的电动机，冷却器铜管受到腐蚀发生泄漏，即使轻微的泄漏使少量的工业进入定子膛内，在很短的时间内就会造成电机短路烧毁。

1.2 轴承损坏

电动机轴承损坏故障较为常见，约占高低压电动机各类故障总数的40%，导致轴承损坏的原因主要有：

1）轴承本身质量差，间隙大，材质不好或加工工艺不良；

2）滚动轴承润滑脂选用不当、油量太多或太少，运行中油发热流走造成轴承缺油损坏。轴承长时间运行后缺油、磨损未能及时检查发现使之损坏；

3）机械设备振动、地脚松动、转子断条后电磁不平衡振动等原因导致轴承损坏；

4）电动机与拖动机械设备装配不良、中心不一致或机械设备卡涩使电动机轴承损坏，甚至造成电动机转子弯曲变形；

5）对于滑动轴承（轴瓦）来说，油位太低或油温过高、瓦面修刮不圆或不平、上下半瓦装配不良等，轻者会导致瓦温升高，无法长时间运行，重者甚至使轴瓦钨金脱落、整个轴系下沉，进而造成电动机定、转子扫膛损坏。

1.3 转子鼠笼断条

高压电动机转子鼠笼断条，约占高压电动机各类故障总数的30%。通过对两起磨煤机电动机断条故障的检查分析，认为主要是以下几点原因造成：

1）负载变化使鼠笼条产生切向交变应力。运行中由于负载变化，特别是磨煤机这类负载，具有周期性的冲击阻力矩。在周期变化的负载作用下，鼠笼条与端环的连接部位受到周期变化的切向应力作用，在长期交变应力的作用下，致使金属疲劳损伤最终发生断裂；

2）制造或检修工艺差。国产鼠笼电动机制造时大多采用氧焊，焊接技术落后，加上焊接时温度控制不好，焊口附近材料过热变形容易产生内部应力，导致材料的机械强度下降。而国外技术多采用氩弧焊接和高频或中频焊接，焊接时先将端环预热，焊接后再进行保温自然冷却，从而消除热应力。另外，在修复电动机断条故障时，由于检修人员技术水平差，没有采取正确的焊接工艺，电动机投入运行后不久又发生焊接点再次断裂故障；

3）运行人员操作不当。鼠笼式异步电动机启动时，启动电流比较大，将会造成电机发热，特别是笼条和端环的温度会达到很高。如果第一次启动时大电流产生的热量不能够及时散发，紧跟着再次启动，那样将会使温度继续抬高，机械强度严重下降，导致焊接处开焊和断条事故。但在实际运行中，运行人员往往对此不够重视，短时间内连续两次甚至多次启停电动机，特别是事故处理时，热态下强行反复启动电动机，虽然当时电动机没有暴露出明显故障现象，但其实电动机已经受到损伤，其寿命将大受影响；

4）断条后检查不及时和没有及时处理。转子少量鼠笼断条后虽可以保持电动机运行，没有明显特征而难以发现，若不及时检修处理，极易导致进一步断条，不但影响电动机稳定运转，使负荷不稳定，而且最终将导致转子损坏，刮伤定子线圈和铁心并使之损坏的严重后果。

2 防止电动机故障的技术措施

针对以上各类高、低压厂用电动机故障及原因分析，该厂技术人员结合实际，不断摸索，通过设备改造、检修管理及运行维护等方面采取一些具体措施，以防止电动机故障发生。

2.1 防止定子绕组烧损

1）电动机大修时，应仔细检查槽楔及端部线圈绑扎情况。凡发现松动、不紧等情况，均应及时加固。在更换松动的定子槽楔时，应认真仔细，不得伤及电棒，若万一不慎将线棒局部打伤，应选用合适的绝缘材料补填绝缘，并经耐压试验合格后方可回装转子；

2）改善电动机运行环境，设法治理消除“八漏”现象，电动机周围要保持清洁和通风良好，对于环境恶劣的地方要定期吹灰、干燥；在易受潮的场所（如磨煤机、给水泵等），可安装加热器等防潮措施；

3）运行人员应选配合格的低压电动机熔断器，检修人员选配合格的热继电器，必要时可加装低压电动机电流继电器作为过流、短路保护；

4）备用中的高低压电动机，应定期测量其绝缘，根据绝缘值的变化判断电动机绝缘是否受潮。电动机检修后送电前，运行人员必须测量绝缘合格后才可送电启动电动机；

5）机务检修人员应定期检查设备松紧情况，安装联轴器（靠背轮）前必须手动盘动灵活，防止因机械卡涩造成电动机过流损坏；

6）定期清洗带水箱冷却的高压电动机水冷箱管子，并做水压试验合格，防止电动机线圈因温度过高或水管漏水导致损坏。空冷电动机应定期检查冷却器管内有无堵塞，并定期清灰。

2.2 防止轴承损坏

1）每次大修都必须将轴承作为重点，在缺陷的轴承必须更换，更换轴承时应选用与原型号相同的质量合格的新轴承，有条件的选用进口轴承，不论国产还是进口轴承，都必须是正规厂家生产且有质量保证的产品，严禁使用三无产品；

2）轴承润滑油应选用标准牌号的润滑油，加油时应使用相同牌号油，严禁不同牌号的油混用，加油量要适量；

3）经常巡检运行中的电动机轴承温度、测量电动机轴承振动值不超标，用听针听轴承响声是否正常，及时消除电动机振动缺陷，发生异常及时停运检查处理；

4）对于采样外部油循环润滑的电动机油站，应定期对油进行化验，油中杂质、水份不得超标；油站冷油器在检修时应做水压试验，避免冷油器泄漏造成油中进水进而造成润滑油乳化；运行中油系统滤网必须定期进行切换，定期清洗，避免滤网堵塞造成轴承缺油；

5）机务检修人员应认真地校验电动机与机械设备的中心，采用千分表等较精密的仪器进行，不得人工估计或采用的尺子测量两者中心，保证中心值误差在规定范围内。

2.3 防止转子笼条断裂和开焊

1）加固笼条伸长部位。为防止笼条在运行中发生窜动，将一短铜条补焊在笼条两端伸长部位，一端顶在铁心上，另一端焊在端环上。经过这样处理，即使笼条与端环连接处开焊，由于笼条与短铜棒焊接在一起，不会因离心力甩出刮伤定子线棒造成事故；

2）改造端环与笼条连接方式，在端环平面上开一矩形孔，同时将笼条加长穿过矩形孔延伸到端环外侧再进行焊接，这样既提高了端环的机械强度，又降低了端环的启动电流密度，可有效防止断条故障；

3）运行人员应严格遵守《电动机运行规程》，任何情况下不得在短时间内反复启动电动机。对于冲击性负载，可采取机械性能较好的深槽式鼠笼或双鼠笼异步电动机；对于需频繁启停的低压电动机，可采用低压变频器实现软启动；

4）每次电动机大修时，应仔细检查转子笼条的情况，发现有断裂和开焊情况，采取措施自行补焊；对断条严重的电动机转子，送专业电动机修理厂修理。

3 结论

除做好上述技术措施外，在日常检修、运行维护中必须严格按厂家说明书及《电动机检修工艺规程》进行电动机及控制、电源设备的安装和检修，做到计划检修，修必修好，提高检修质量。有关检修、运行人员应加强技术学习，提高责任心，不断增强判断和识别各类电动机故障的能力；加强对运行电动机的日常巡回检查，发现异常情况和缺陷及时报告、处理，把故障隐患消除在萌芽状态。

[1]电动机检修工艺规程.

[2]电动机运行规程.