火力发电厂辅机电动机常见故障处理与预防

华能威海发电有限责任公司 徐明军 常晓杰 陈 湘 李 龙 李潇林 王少君 张国峰

1 某公司火力发电厂辅机电动机的常见故障

1.1 轴承故障

轴承是辅机电动机的关键部件，如果轴承出现问题，辅机电动机的转子将无法正常转动。出现问题后，检修人员对滚动轴承进行检查时，可以使用听针，仔细听设备运行的声音，将一侧对准自己的耳朵，另一侧对准轴承盖，有经验的检修人员可以根据声音判断故障情况，不同位置出现故障时，会产生不同的声音。例如，当轴承中的滚珠出现问题时，就会发出“嘎吱嘎吱”的声响，出现该问题有可能是因为轴承间隙过大。又如检修人员听到“嘶嘶”的声响，往往是润滑脂不充足，导致金属之间相互摩擦，应当及时添加润滑脂。再如轴承内部出现刺耳的声音，同时还产生黑色的稀油，有可能是因为轴承间隙较大，若轴承已经完全损坏，无法继续使用，必须让辅机电动机停止运行，更换轴承。检修人员还需要对滑动轴承进行检查，要重点检查轴瓦温度，通常，该部位的温度不会高于80℃。检修人员还要注意冷却器和冷却水的温度，根据温度判断故障问题。滑动轴承出现故障时，同样会产生一定声音，检修人员要注意区分两种轴承声音上的差异，只有出现“嗡嗡”声响的时候，轴承才处于正常运转状态。

1.2 定子故障

火力发电厂辅机电动机的定子出现故障时，一方面是因为槽部存在问题，另一方面是因为端部线圈存在问题，或者连线、过线部位存在问题。

检修人员要仔细检查定子主绝缘的情况。通常主绝缘能够使用8～10年，如果没有合理使用，经常出现超载运行的情况，或者多次启动，将会影响定子主绝缘的质量和性能，缩短定子主绝缘的使用寿命，使其很容易出现提前老化的情况。在高温环境下，有可能会产生主绝缘烧毁的问题。检修人员还要注意连接线根部的情况，该部位很容易出现定子绕组短路的情况，若定子绕组端部不够稳固，设备运行时，将会产生较大幅度的震动，导致疲劳断裂。另外，为了切断高压电动机，一般会使用真空断路器，使用该装置时，可能会出现极高的操作过电压，远远超过额定相电压，导致电动机短路。

1.3 转子故障

火力发电厂辅机电动机的转子部位经常出现故障，转子故障一般出现在鼠笼部位，如果外笼条断开，线圈将会受到损坏。发电机组容量越来越大，要想保证高压电动机稳定运行，需要注意该设备的启动性能，如果起动性能较差，将无法支撑辅机电动机的频繁启动，导致笼条断开。另外，在频繁连续启动的情况下，转子鼠笼会快速升温，最高会达到200℃，在温度不断升高的过程中，设备的机械强度会受到影响，导致笼条断裂[1]。定子故障和转子故障是火力发电厂辅机电动机经常出现的故障问题，例如，对某火力发电厂辅机电动机的故障进行统计，统计结果见表1，根据故障统计结果可以发现，辅机电动机经常出现定子主绝缘烧毁和转子笼条断裂、开焊的情况。

表1 火力发电厂辅机电动机故障情况

1.4 引线问题

火力发电厂辅机电动机的引线和接头部位也容易出现问题，主要与以下因素有关。第一，接触范围较小，接触点不够牢固，导致接头处发生故障。第二，接线材料不够合理，一部分材料为铜线材料，另一部分材料为铝线材料，如果这两种接线材料相互接触，将会相互影响，出现腐蚀问题。第三，引线绝缘出现裂纹，或者出现断股的情况。第四，对接头部位进行处理时，没有按照规定设置绝缘层。

2 某公司火力发电厂辅机电动机常见故障的处理方法

2.1 轴承故障的处理方法

当轴承出现异常声响时，需要分析异常声响的源头和轴承故障的原因，如果润滑脂较少，应及时添加润滑脂；当油温升高至80℃，需要对轴承进行降温，可以使用轴流风扇，避免温度持续升高。检查人员可以再次听轴承的声音，如果声音正常，说明轴承故障得以解决。安装轴承时，尽量使用存在小盖的油脂轴承，这种轴承能够将小盖打开，在检查和维修工作中，不必解开电动机的靠背轮，可以直接查看轴承的情况，及时换油。检修人员要做好维护工作，对轴承的运行时间进行记录，每间隔1500h 就要更换一次润滑油脂，注意润滑油脂的添加量，如果添加量较多，将会导致轴承温度升高，若温度高于70℃，就会影响油脂的使用性能，缩短油脂以及轴承的使用寿命。对于二极电机来说，油脂的量应当控制在轴承腔的1/3以下，对于四极电机来说，油脂的量应当高于轴承腔的一半。

2.2 定子故障的处理方法

当电动机的转速变慢，启动过程中出现温度较高的情况，有可能是因为电动机定子绕组短路故障，可以使用万用表，以此来检测短路故障，确定故障部位，该问题一般出现在外接头处，也有可能因为槽内断线引发定子绕组短路故障。如果故障部位处于外端头，可以直接进行焊接。如果故障部位处于内部，很难确定断点的位置，只能拆除定子绕组。拆除时，需要使用热风机，对局部进行加热，当绝缘漆软化后，逐圈拆除线圈，找到断线的部位，对该部位进行焊接，连接之后再进行绕制。检查端部和槽口区域，如果主绝缘烧毁，有可能会引发定子绕组短路故障。出现该故障问题时，三相电流会发生较大波动，无法顺利启动电动机，及时成功启动，也会出现温度过高的问题，或者出现异常声响。对定子绕组短路故障进行处理时，可以运用电流平衡法，根据电流进行判断，还可以使用短路探测器，准确判断短路的部位，对故障部位进行处理，在处理过程中，可以参考电动机定子绕组短路故障的处理方法。

2.3 转子故障的处理方法

检修人员判定为转子故障时，需要检查转子笼条的情况，如果笼条轻微断裂，在正常运行的过程中，无法发现电动机的异常情况，但是在满载运行的情况下，电动机将会振动，且振动幅度较大，还会产生较大的噪声。检修人员可以观察三相电流表，此时指针会来回摆动。如果笼条损坏比较严重，将会降低启动转矩，有可能无法正常启动电动机，且设备会快速升温，转子断裂的部位还会发现烧黑的痕迹。检测人员可以利用电流波动法进行检查，根据电流变化的情况判断故障，检修人员还可以应用短路测试器法或者其他方法，明确转子故障的具体情况。例如，运用铁粉检查法时，需要在转子两侧连接低压交流电，对电压进行调整，在电压变高的过程中，磁场也会越来越强。将铁粉撒到转子上，铁粉会随着磁场的变化而变化，检修人员可以根据铁粉判断笼条的状态，及时发现断裂或开焊问题。通常，断裂的部位铁粉较少，或者完全没有铁粉，由此可以找出断裂的部位。对该部位进行处理时，可以运用局部补焊法或冷接法。应用第一种方法时，需要合理配置焊料，锡、锌、铝的含量分别为63%、33%、4%。如果问题非常严重，可以应用换条法，将故障部位熔化，更换新的笼式转子绕组。

2.4 引线故障的处理方法

对引线进行检查时，要注意高压电动机接线盒的接头部位，在电流较低的情况下，绝缘性能相对较差，很容易出现接头发热的情况。为了避免接头部位出现问题，安装接线盒的过程中，要保证该装置的密封性，以免发生绝缘老化的情况。检修人员还要注意引线接触面的情况，在电动机启动的过程中，实际电流较高，远远超过额定电流，为避免出现故障问题，应当使用合适的电源电缆，并保证电缆的柔韧性。为避免表面受到腐蚀，可以在容易腐蚀的部位涂上凡士林，加强对电缆和接头的保护。

3 火力发电厂辅机电动机故障的预防措施

首先，加强对辅机电动机的监控，实时监测辅机电动机的运行过程。在监测的过程中，准确记录运行参数，根据电压、电流、温度等参数判断故障问题，及时发现异常情况，第一时间进行处理，以免发生严重的故障。其次，制定检修计划，根据实时监控数据确定故障部位和故障原因，根据故障问题制定检修计划，定期展开检修工作。比如，当辅机温度过高时，为了降温，可以减轻电动机的负载，还可以补充润滑脂；若轴承损坏，要及时更换新的轴承；若电压线较细，可以换成更粗的电压线。通过多种预防处理手段提升电动机的质量和性能。最后，合理设计检修周期，如果检修周期不合理，出现问题后再进行处理，将会造成较大损失，应当合理设置检修周期，对不同辅机电动机的使用寿命和运行情况进行分析，为避免辅机电动机出现老化、磨损等问题，应当定期展开检查，根据检修周期进行检查和维修[2]。

4 火力发电厂辅机电动机故障处理的实例分析

4.1 碎渣机电机绝缘损坏故障的处理方法

某火电厂3A 捞渣机电机在运行过程中，出现了跳闸现象，经检测后发现，电机三相对地绝缘为0mΩ。为了能够探求问题出现的根本原因，检修人员到达现场后，拆除了电机接线盒，并进行电气绝缘试验。检测后发现，电机对地绝缘为0，因此初步推测跳闸的原因主要是电机烧毁。在对电机进行检测的过程中，通过对参数以及检修记录的分析，电机在一年前检验合格，且顺利地通过了电气试验和空载试转。检修人员为了探究根本性原因，对电机进行了拆解，发现出槽口处出现了匝间短路的情况。

通过对电机的拆解和分析，发现出现短路情况的根本原因是电机绕组的出槽口绝缘强度降低，无法达到电机绕组工作的标准，导致电机在正常运行的情况下，其绕组端部绑扎失效，所以运行时出现磨损，从而出现匝间短路。

为了能够有效解决该类问题，检修人员提出三种处理方案。一是将故障机拆卸进行返厂修理，更换新的机器。二是在采购和安装电机时，事先对电机质量进行检测，保证电机能够达到应有的标准，降低电机出现故障的概率。同时，在检测电机的过程中，重点将转子抽出进行检测，以保证转子的性能。三是在日常对电机检测的过程中，加强对于端部整型和绑扎情况的牢固检验力度，以便能够及时地发现异常情况，采取针对性的策略，促使电机正常运行[3]。

4.2 皮带电机线圈匝短路故障的处理方法

某电厂3B 皮带输送机电机在运行的过程中出现了跳闸现象，基于对电机的检测，发现其电阻数值为0mΩ，且在检修人员达到现场后闻到焦糊味道。因此，检修人员决定对电机冷却器进行检查，检查后发现电机冷却器在运行过程中被炸飞在耦合器和皮带之间，且在电机铭牌处也发现了堵板被炸飞的情况，检修人员据此判断，3B 皮带输送机电机出现故障的原因是定子绕组接地短路，电机烧损。

检修人员基于上述故障提出了三种解决方案。一是制定完备的电机检修制度，对电机运行进行常态化检测，对电机内部的煤尘进行精准处理。二是落实电机质量的验收制度，基于监督试验的要求，确保电机检修能够达到应有的水平，为电机运行安全提供保障。三是对电机密闭系统进行排查，如基于出厂数值对电机参数进行检验，必要时更换电机[4]。

综上所述，火力发电厂的技术检修人员应当重视辅机电动机，监测辅机电动机的运行情况，制定科学的检修方案，在检修方案中合理设计检修周期，发现故障后分析故障产生的原因，根据故障问题采用有效的处理方法。另外，检修人员还要采取预防措施，定期检查辅机电动机，做好预防和维修工作。