大中型泵站主电动机运行故障分析及预防

田志泉

宁夏固海扬水管理处检修队 宁夏 中卫 755100

我国目前大中型设备应用越来越广泛,因此,设备问题常有发生,以大中型泵站主电动机为例,其电动机运行经常发生故障,因此,对大中型泵站主电动机故障进行深入分析具有重要意义,同时也作为其它大中型设备故障问题的解决参考资料。

一、大中型泵站主电动机运行故障分析

(一)定子绕组绝缘导致故障发生

依据近几年来事故资料,以江苏省为例,其安装的同步电动机事故主要是因为电动机时间较长,从而造成定子绕组绝缘,进而导致事故发生。其主要原因大致有四点。

由于环氧粉绝缘定子长时间运行,导致其端部成型不规则,进而出现环氧粉绝缘定子绕组间松动、碰撞现象,环氧粉绝缘定子鼻端和引出线处于模压绝缘取和包手绝缘搭接区之间,而由于不良填充物填充于包手绝缘股线之间,填充并不严实,同时填充物制作工艺不良,因此,容易出现绝缘磨损短路现象发生。

部分年久失修沥青云母,由于长时间运行,导致沥青云母绝缘严重分层及局部老化,从而导致引线绝缘整体性较差,同时由于电气强度降低,容易造成在运行中引发绝缘击问题。

卧式机组原因,由于其在安装、大修等原因,将金属性铁磁物体遗留在卧式机组中,因此,造成绝缘中击穿问题。

电动机端部绕组问题：由于需要对电动机端部绕组进行加固,所使用的涤玻绳表面具有一定灰尘,在其受潮后引起绕组短路问题[1]。

(二)由于定子绕组断路引起故障

一般来说,定子绕组端部和引线是处于紧密连接的,但是由于种种原因,容易导致连接处结果容易焊接不良以及机械损伤等,这将导致绕组鼻部和引线出现巨大波动,容易使导线发生断裂,进而造成严重短路故障。将定子绕组绝缘部分解刨开并分析,可以看到,上层绕组电测力是下层绕组电测力三倍。松散的导线在电磁力作用下,彼此之间会发生相互摩擦,长时间就会将残余绝缘物质摩擦掉,进而导致导线短路。电线短路又会造成局部温度升高,使得电线老化程度加快,同时导线之间相互摩擦,将使导线自身变细,从而使导线断口形成尖端,以至于局部电场集中,因此,会加快电线老化,从而导致问题[2]。防止导线断路一般有两种措施：1、提高定子绕组导线制作工艺水平,以保证在机器运行时不松散。2、对定子绕组和槽口绕组端口的固定结构进行优化与改进,以保证在运行时,所产生的振动值不超过自身允许极限值。

(三)由于定子铁芯片绝缘受损导致故障

在大中型泵站主电动机结构中,定子铁心是重要部件之一,在设备运行期间,其主要作用具有磁和点特性,定子铁芯通常使用漆膜绝缘处理方式,一旦铁芯之间绝缘受损失,可形成闭合回路,从而产生高温,进而引发铁芯在高温下融化故障。一般造成定子铁芯损害有两种原因：1因为铁芯压装变松,进而导致个别扇片受到伤害,以至于损害定子绕组绝缘部分。2、相间出现短路,进而导致定子铁芯损害。在电动机出现一点接地时,接地电流及持续时间如果超过规定数值,容易引发定子铁芯被烧毁事故。

(四)由于转子绕组接地引起事故

产生转子绕组对地绝缘问题原因一般有三种：1由于设备长时间运行,导致转子绕组过热,因此,导致绝缘部分受到损害。2、转子绕组至滑环之间受损,固定电刷支架所用的螺杆及励磁发生接地故障。3、由于转子制作工艺不符合国家标准,因此,在运输时容易使其受潮及损害等,以至于引发接地故障,同时,转子绕组接地易引发电动机转轴损伤。

(五)由于转子绕组匝短路引发故障

在引发转子绝缘故障众多因素中,转子绕组匝之间短路是重要原因之一,由于转子绕组匝短路,常常会导致电动机功率有所下降,增加了转轴震动,甚至将轴颈和轴瓦烧伤,这将影响到机组平稳安全的运行[3]。检测转子绕组匝短路方法一般有三种：1、采用单开口变压器方法。2、采用双开口变压器方法。3、采用直流电阻方式。

(六)由于电机滑环故障

在电流由滑环电刷接触面进入转子绕组时,这一过程中容易形成一层氧化膜,由于这种氧化膜不均匀,使接触面增大,进而导致接触压增大,当接触压达到最大值时,将增加滑动接触点电损耗,从而产生高温。如果电刷数量过多,将增加摩擦系数,由此引发的高温问题将变得更为严重。引起电机滑环打火原因主要有两点：1、由于设备长时间运行,导致电机滑环表面存在着大量污垢,损害接触表面,导致打火过热,甚至造成烧伤引线严重后果。2、绝缘处在生产时,由于加工工艺方法不良,导致玻璃丝在设备高速运行中,因为地心引力,使其脱落。解决上述问题可采取相应措施解决,主要有两种措施：1、对电刷和滑环表面定期进行清理,清楚滑环表面上油污和灰尘等。2、对电刷需及时进行更换,值得注意的是,更换时要接触面大于70%。

(七)机械方面故障

在电动机机械方面主要是有轴承、端盖等,由于这些零部件出现问题,很容易将电动机转子卡主。在机械故障中,较为常见的是轴承部分发生损害,在电动机一定时间运行后,需及时注油或换油。而在换油时间上,应根据电动机所处工作环境及润滑剂等情况具体而定。换油时还应该根据不同牌号使用不同润滑油,不同种类润滑油不可混在一起使用,同时,润滑油质量应符合相应国家标准,润滑油中不能有泡沫和沉淀。

二、预防电动机出现故障措施

(一)保证电动机制造时可靠性

若想大中型泵站主电动机运行可靠性良好,减少故障发生,首先要做到电动机制造厂在设计时,应对生产、安装等一系列环节进行严格把关,以保证每道程序工艺质量,为电动机质量及可靠性打下扎实基础。

(二)确保施工质量

在对机组进行安装过程中,要保证施工质量,在大中型泵站运行管理上,需完善相应管理制度,操作人员操作水平以及综合素质应符合指定要求,同时,要对操作人员及时进行考核,使其能够符合标准。采取多种措施,尽可能减少大中型泵站主电动机故障发生。

(三)防患于未然

做到防患于未然,及时消除潜伏性大中型泵站主电动机故障,减少突发事故,利用现代高科技手段,加强对电动机故障线上检测,从而更好的保证大中型泵站主电动机运行可靠性。

结束语

综上所述,由于我国改革开放之后,现代化建设不断加快,大中型设备应用越来越广泛,本文以大中型泵站主电动机运行故障分析及预防为例,从中可知,大中型泵站主电动机运行故障受多方面影响,应该仔细对其进行分析,同时,为减少电动机运行故障率,还是应以预防为主,防患于未然,是大中型泵站主电动机正常运行根本保证。