高压电机常见故障的分析与现场检修方法研究

宫 磊

(苏晋塔山发电有限公司，大同 037003)

0 引 言

高压电机在使用的过程中，可能会发生机械故障或者电气故障，不同的故障类型其特点也不同。在故障发生以后，传统的处理方法是除了少部分轴承能够立即更换使用，其他零件都需要返厂维修，这样不仅导致大量资金成本的花费，还会延误生产时间，因此，对于现场检修方法的研究，具有重要意义。

1 高压电机常见故障

1.1 冷却系统故障

现阶段，对于在生产中所使用的高压电机来说，具有多种类型和设计，有些应用了全封闭的水冷式，而有些则是采用自行通风防滴式。现阶段我公司所使用的高压电机额定电压是10 kV，机组容量能达到660 MW，而且开机频率高，较大的振动带来了机械冲击力，所以也就会使得高压电机的冷却系统，更加容易出现故障。我公司所使用的冷却系统属于是风冷系统，对于这种自行通风式的冷却系统来说，如果在系统内部的进风口和出风口没有发生堵塞情况，一般其冷却系统不会出现故障问题的发生。因此，风冷系统出现故障一般都是由于进出风口堵塞等问题发生，而导致其通风的通畅性不佳，影响正常的风冷效果。另外，风冷系统内部的部件老化，也有可能导致运行故障。由于风冷系统内部构造复杂，在长时间的运转过程中，零部件的老化也会影响到整体的运行效果。

1.2 高压电机转子故障

在高压电机启动次数频繁，或者是本身的高压电机负荷较大时，就会使得高压电机内部所产生的电磁力以及热效应力等各种力量的持续加大，这多种力量的作用之下，会使得高压电机的转子其铜条发生松动，随着高压电机的启动，在定子电流较大摆动的情况之下，会使得高压电机的振动明显，随着振动的持续强烈，也就使得所发出的电磁声不断增大，并且与此同时还会出现较为强烈的放电现象的发生。

1.3 高压电机绕组被击穿及引出线故障

在高压电机的运行过程中，高压电机绕组被击穿以及引出线出现的故障问题，也会对于高压电机的正常生产运行，造成严重的不良影响。一般来说，造成该故障的原因以及影响因素有以下几种：首先，外界自然环境和气候的影响之下，导致环境的湿度增加，也就造成高压电机的绝缘处部分，发生受潮的情况，这也就导致电阻效果降低，使其无法满足规定的要求，这样就会进一步导致高压电机绕组被击穿，出现故障问题。其次，在高压电机的长期运转直下，其内部所具有的磁性物质，一旦落到其线圈之上，就会发生钻孔的问题，导致绕组击穿。最后，由于引线和散热区之间的距离较小，所以如果高压电机持续长期运转，就会使得绝缘的热化，导致高压电机的引出线发生老化、变质等情况，严重的时候引出线会直接脱落。并且，在高压电机运行过程中，受到外力条件的不断影响和自身机组的振动，这也会让高压电机引线发生松动，出现接触不好的情况发生，进一步地引发放电现象。

1.4 高压电机定子槽松动，端部绑扎良故障

高压电机定子槽楔的松动，以及其绕组端部绑扎不良，也会极容易导致故障的发生。高压电机在运行过程中会产生持续的振动，定子槽的松动和绑扎的不牢固，也会使得高压电机的线圈发生位移现象，从而使得高压电机在运转时，所发出的电磁声较为明显，并且还会伴有放电现象的发生。

1.5 轴承故障

轴承故障的发生一般是由于在进行组装过程中，相关的安装步骤不够规范，也就是的高压电机在整体上的安装技术，不符合标准和规定，配合公差的松紧程度不合格，而润滑脂在其中也难以进行添加。这样不规范的高压电机安装完成以后，高压电机的运转会使得轴承处，发生较大幅度的强烈振动，并且伴随着异响，与此同时也使得温度升高，热量值在不断积累，如果问题严重，则会进一步的导致高压电机无法正常的运行，甚至会出现多种安全性问题。另外，轴承的出厂质量问题，导致间隙的不统一，过大的间隙值也会导致骨架松动，甚至会发生损坏。检修工艺的执行标准参差不齐，工作落实不到位，监管工作对轴承的质量把控不够严格，这也会使得不够严谨的装配工艺，造成在具体的轴承安装过程中，没有严格按照标准执行，导致故障的发生。而且，在加入润滑脂的同时，如果润滑脂加入量过少，或者是有赃物进入轴承内部，则也会导致高压电机由于多种原因，出现运行中的故障。

2 高压电机常见故障的现场检修措施

2.1 冷却系统故障现场检修措施

首先，在对于冷却系统进行安装的工作上，就要严格按照规范，做到高度的科学性，选择设计合理的风冷系统进行安装。在冷却系统的运转过程中，要对其进行定期巡查，做好清洗工作。当风冷系统出现阻塞问题以后，要做到及时处理采取有效方法清楚系统内部的阻塞，保持内部系统通风的通畅性。另外还要对于使用频率较高的零部件做好周期性的检修工作，提高检测的仔细程度，对于容易老化的部位和零件要加大监测力度，及时发现安全隐患，对其采取相应的检修措施，保障冷却系统的正常运转。而且要保障风冷系统的监测力度，提高相关工作人员的重视程度，不断改善和升级检修方法，做好日常的检测工作，并且进行周期性的彻底检测和故障排查。

2.2 绕组绝缘击穿接地及引出线故障的现场检修措施

首先，可以采用定点绕组接地的故障检修方法。对于一些非金属的接地故障，利用冒烟法能够实现较好的检验效果。具体的冒烟法是在高压电机的线圈与铁心之中进行操作，在其内部施加电压，并且利用调压器进行电压的调节，能够有效地限定电流的大小，防止过大的电流对铁心造成烧坏影响。一旦接地部位发生故障，在电流经过时，发生故障的位置会发生冒烟现象或者是火花的出现。

其次，也可以采用局部修理法。在进行线圈修理之前，要让绝缘处进行软化操作，通过电流的输入，来让绕组的温度升高。局部修理法对于安全程度要求较高，首先要能够对于绕组的接地故障，进行基本的确认，之后在进行绝缘软化完毕以后，切灭电源将绕组撤出，将发生故障的线圈扒除，在其之上进行刷漆、包扎。需要注意的是，在包扎步骤要能够错开上下层的对缝。之后在完成定子槽的清理以后，就可以将重新修复好的线圈，重新嵌入定子槽中，包扎好联线绝缘与串联的接头，并且在其顶端在进行捆绳的捆绑，并且对其耐压性进行测试。

2.3 转子铜条开焊断裂的检修方法

转子的铜条发生开裂问题的位置，都是靠近焊接的位置或者是在伸长的位置之上，故障问题发生以后基本不会在端口处出现明显的症状，而且缩颈问题也不明显，端面之间的契合依然较好，所以如果不能通过对该部位严密的观察和检测，难以第一时间发现故障问题。在细致的检查之下，就能够在多处位置，发现细小断裂点的出现，一般在脆性断裂处、断裂磨光位置、铜条的上端沿线等位置。

进行这部分问题的处理时，要先将转子抽离，通过敲打铜条来确定断裂的具体位置。再确认好位置以后，对该处利用抛光机器进行抛光处理，在这一过程中，也要做好铁心的保护工作，通过铜焊进行接下来的焊接工作，并且将焊接好的部位进行挫平处理，在其上方涂置绝缘漆，等到漆干以后，撤出耐火材料，对各项步骤进行检查，之后清理转子，便可以对其进行重新的装配工作。

2.4 轴承的检修方法

对于高压电机的轴承来说，分为开式和闭式两种，在实际的电机运行中具体选用，应该根据实际情况而决定。对于高压电机的轴承来说，进行特殊的间隙，以及润滑脂的选用，是非常有必要的。在安装轴承的过程中，工作人员要对于润滑剂进行合理选择。在必要的时候，要进行含有极压添加剂的润滑脂的使用。在具体操作过程中，可以在高压电机轴承的内套筒上，进行一层薄薄的润滑脂的涂抹，这样能够有效延长电动机轴承的使用寿命。在进行轴承的选择和使用时，是否正确、合理，能够使得在轴承安装以后，其工作径向之间的间隙可以得到较为有效的减小。并且能够通过对于浅外圈滚道结构的采用，来进一步防止故障发生。在组装电动机的过程中，在安装轴承时，还必须仔细检查轴承和转子轴之间的尺寸，是否能够合理匹配。

3 结束语

综上所述，随着高压电机在各项生产中的广泛使用，因此对于高压电机的故障问题，以及相应的处理和检修技术和措施也要进行高度重视起来。通过采用科学、合理的现场检修方法，能够降低高压电机故障发生的频率，从而有效控制突发事故，在生产过程中的发生和出现，能够维护生产成本，保证运行周期的顺利进行。