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新闻公告

高压电机修理常见故障的电机维修技术

  西安电机维修厂新闻部供稿:高压电机是指在工频50Hz、额定电压为3kV、6kV及10kV交流三相电压下运行的电机。高压电机分类方法有多种,从容量大小分为小型、中型、大型及特大型 4种;从绝缘等级分为A、E、B、F、H、C级电机;从结构及用途上分为通用型高压电机及特殊结构与用途高压电机。本文将要介绍的电机为通用型高压异步电机故障修理方法。过去高压电机出现故障后,普遍都是除了轴承故障由现场检修人员更换外,其余故障都是送专门的电机维修厂处理,这样设备修理费用很高,时间长又影响生产,所以,根据多年的现场检修电机的经验,总结了一套针对高压电机修理一般性故障的现场检修方法。

  高压鼠笼式三相异步电机同其它电机一样,是建立在电磁感应基础上的,在高电磁场作用下和本身技术条件及外部环境、运行条件等综合作用下,电机将在一定运行期内产生各种电气、机械故障。这里,在对高压电机经常出现的故障归类后进行分析,并着重介绍了高压电机发生故障后,如何运用一些简单但实用的高压电机修理工艺和操作方法,尽快地排除故障,恢复高压电机的正常运转。

  1、高压电机常出现的故障及现状分析

  1.1、电机冷却系统故障

  单位使用最多的电机有:JSl4104 6kV 500kW、JSl512—6 6kV 780kW、 Y40014一S 6kV 500kW、YKS560一6 10kV 1250kW几种电机,前两种是自行通风防滴式,后两种是全封闭水冷式。

  自行通风防滴式电机只要进出风口不被堵塞,基本上不会出现冷却系统故障。全封闭水冷式电机的冷却系统分钢质循环冷却散热管和铝质循环冷却散热 管两种。由于我单位工艺的要求和生产的需要,开动很频繁,机械冲击力大、 振动大以及冷却水的气蚀,致使这二种水冷式电机的循环冷却系统故障,及由此引发的故障时有发生,主要表现为如下几方面:

  (1)电机的外部冷却管路损坏,冷却介质流失导致冷却能力减小,引起电机温度上升;

  (2)由于冷却水变质,冷却水变质,冷却水杂质腐蚀管道,冷却通道堵塞,导致电机过热;

  (3)对散热要求高的电机的冷却散热管,要求有良好的导热性,故采用特制的轧有散热片的铝质循环冷却散热管,又由于水箱体要求有一定强度,故选用钢质材料,这样水箱体材质是钢,而冷却散热管材质是铝,造成二者焊接困难,所以厂家设计将铝质散热管挤压扩口后铆压在钢件的水箱体上,经过多年的运行后 ,空气中的粉尘、水中的杂质和矿物质使电机的铝质循环冷却散热管扩口铆压结合处严重氧化、锈蚀,再加上电机振动造成铆压处松动,冷却水渗入结合处产生孔洞,导致铝质循环冷却散热管漏水,漏出的水就直接滴在电机的定子上 ,造成电机“放炮”事故的发生。

  1.2、电机绝缘电阻低,绕组绝缘击穿接地及引出线故障

  由于环境潮湿,使电机绝缘受潮,绝缘电阻值 不符合规程要求;有磁性物质落在线圈表面上,产生钻孔现象,导致定子绕组 的绝缘被击穿接地;电机引线位置处于铁心背部的热风区,长期运行后绝缘热老化,引出线橡胶绝缘酥脆、变质和剥落,外力和机械震动使瓷瓶破裂或电机引线松动,导致电机引出线接触不良甚至断裂而出现剧烈的弧光放电现象。

  1.3、电机定子槽楔松动,端部绑扎不良故障

  电机定子槽楔松动、绕组端部绑扎不良,当电机在启动和运行时产生振动,线圈相对产生位移,电机电磁声大,出现放电现象。

  1.4、电机转子故障

  电机频繁启动和过载运行时产生的热效应力、电磁力和机械离心力的作用引起 交变应力而造成电机鼠笼转子的短路环与铜条焊接处开焊,转子铜条在槽内松动,运行中定子电流摆动大,电机振动剧烈,电机电磁声增大并出现放电现象

  1.5、电机轴承故障

  轴承安装不正确,配合公差太紧或太松,润滑脂添加不合适。运行时轴承发热、温升过高、振动大、轴承处声音异常发出很大的响声 。

  2、针对高压电机经常出现的故障制定出相应的现场高压电机检修方法

  2.1、电机冷却系统故障的检修方法

  (1)合理安装电机外部冷却管路,定期进行防腐,加强外部冷却管路的巡视工作,减少冷却介质的流失。

  (2)提高冷却水水质的质量,减少冷却水杂质腐蚀管道,冷却通道堵塞的机率。

  (3)如果是钢质循环冷却散热管漏水采用电(气) 焊补焊即可,如果是铝质循环冷却散热管漏水,需采用冲压、填塞、密封的现场检修方法,解决水冷式电机铝质循环冷却散热管漏水。此现场检修方法是通过在钢件水箱体与铝制循环冷却散热管结合处的缝隙内注入胶水,有效地避免了钢和铝的直接接触,防止了钢铝结合处的氧化作用,同时该检修方法将整个 铆压结合处全部密封起来,有效的避免了循环水对接头处的腐蚀,降低了设备的检修费用,提高了工作效率,减小了维修量。

  冲压、堵塞、密封、水冷式电机铝质循环冷却散热管漏水检修方法的具体实施方案如下所示。

  ①把铝质循环冷却散热管与钢件水箱体挤压扩口处用钢刷刷去污垢,结垢、腐蚀严重的用除垢剂清洗,粗清洗后再用尖锥或划针将缝隙处的污垢挑干净,再用洁净的干布将铆接处擦干。

  ②加工1个锥形冲头(此专用工具可长期使用), 将冲头放在铝质循环冷却散热管口,对散热管逐个进行冲压,使管口扩张,减少散热管和箱体之间的缝隙。

  ③用3—4mm厚的鼓式硫化纯胶板剪成略大于散热 管直径2mm的胶圈,套在散热管和钢件的接头处,用乐泰胶把胶圈粘在钢件上 。(此步骤里所选鼓式硫化纯胶板的厚度宜等于冷却散热管与水箱体结合处伸出的长度,以满足后序步骤⑤的要求,厚度不够密封不住结合处,太厚额外增加了循环水对其的冲击力

  ④待粘胶圈的胶水干后,往胶圈内注入乐泰胶,让其慢慢渗入散热管和水箱体的缝隙内,然后用锥形冲头再次扩张铝质散热管口 ,并在缝隙大的地方加滑石粉填充空间,加速凝固。

  ⑤待上一道工序的胶水干后,由于胶水下渗会出现凹陷的情况,再次往胶圈内注入乐泰胶,(此道工序不加滑石粉),让胶水填平胶圈,使整个接头都密封在胶水里。

  ⑥待上一道工序的胶水干后,将水箱盖上紧,再将水箱体进出水法兰与试验用法兰连接,然后再连接上打压试验用的进出水管,并在出水口处分接一个压力表,串接一个 阀门调整水量的大小来控制打压试验循环水的压力(此套打压试验装置也可长 期使用)。我单位水冷式电机正常生产运行时所需循环水的压力为0.08一O. 25MPa,一般控制在0.14 MPa使用,经过该方法修复后的电机打压试验时,均将压力稳在2.0MPa 30min左右(此压力是最大正常压力的8倍,是一般使用压力的10多倍),观察有无漏水情况,确认无漏水情况时方为合格。

  2.2、电机绝缘电阻低、绕组绝缘击穿接地及引出线故障检修方法

  三相异步电机定子常发生的电气故障,一种是绕组绝缘击穿接地,另一种是匝间绝缘损坏造成匝间短路烧坏绕组。前一种在高压电机中较常见,后一种较多 发生在低压电机中。仅对绕组绝缘击穿接地故障点的寻找方法和接地点的局部修理方法进行阐述。

  2.2.1、定子绕组接地故障点的寻找方法

  (1)采用冒烟法寻找定子线圈非金属性接地。 定子线圈{E金属接地故障可以用 这个方法,也是一种简便的方法。在铁心与线圈之间加一较低电压,用调压器 来调节其电压,限制电流在5A以内,以防烧坏铁芯。电流在通过接地点时,在故障点处产生热量,由于热作用,烧损绝缘会冒白烟,甚至产生火花。

  (2)采用电压降法寻找金属性接地故障点。  这种作法要在抽出转子情况下进行,否则通以交流电时,转子绕组上有感应出高压的危险。   寻找金属性接地故障点具体步骤如下所示。

  ①将交流或直流电源接于故障相的两端。

  ② 读出电压表V1、V2及V3上的对应电压值u1、 U2及U3,此时U1+U2~u3。

  ③按比例求出接地点D距离引出端A或×实际长度的百分数Ll(%)、L2(%),L1(%)=Ul /U3××100%、L2(%)=u2/u3×100%。

  ④据求出的L1(%)、L2(%)按比例 准确地寻找出金属接地点的具体位置。

  2.2.2、定子绕组接地点的局部修理方法

  (1)给要修理的高压电机线圈通入大电流使绕组加热,将温度控制在150℃左右,使绝缘软化。采用通电加热法时要注意安全,如绕组有接地故障时,外壳可能带电,当绝缘已软化后,必须先切断电源 ,才可开始撤出绕组的工作。

  (2)割开端部线圈帮绳,取出垫块,退出故障线圈所在的槽中的槽锲。

  (3)将故障线圈旧绝缘扒去,刷1410号云母带漆,再连续包扎F级桐马环氧粉云母带9层,要求半迭绕包扎,上、下层问的对缝应错 开,并要包扎紧固。最后在外再1/2叠包O.05MM厚聚四氟乙烯薄膜1层。

  (4)清扫定子槽及处理其余线圈表面的绝缘,将修复的线圈下入槽内。

  (5)包好串联接头及联线绝缘,配好端部垫块,并绑好端部绑绳

  (6)对全部绕组进行耐压试验,并测量绕组的直流电阻,三相的直流电阻值互差不应超过2%。

  2.3、引出线故障检修方法

  (1)将处于热风区的引出线的旧绝缘扒去后重新加强绝缘,用F级桐马环氧粉云母带包扎8层,再1/2叠包0.05mm厚聚四氟乙烯薄膜1层。

  (2)将引出线从定子绕组至接线盒之间增加几处绑扎绳,减少引出线和绝缘瓷瓶的松动。

  (3)用中性清洗剂擦试绝缘瓷瓶。

  (4)砂光引线鼻子,接触面涂抹导电膏,紧固压线螺丝,减少接触电阻。

  (5)在电机接线柱和引线鼻子处包扎黄蜡带,避免弧光放电。

  2.4、定子槽楔松脱、端部绑扎不良的故障检修方法

  制造厂为了加快嵌线速度,把应该使2个线圈相互绑扎的端部垫块改成嵌线前 单个绑扎,两道垫块绑扎的改为一道。这样的结构中端部线圈不能成为一个整体,在电机起动或运行中发生位移和振动,使绝缘磨损,严重者端部线圈与护圈的接触处绝缘被全部磨去而露铜。所以绕组端部伸出铁心外长度超过250mm  应加两道垫块绑扎,并且应绑扎牢固。

  2.4.1、定子槽楔松脱的处理方法

  (1)打出松脱的定子槽楔。

  (2)用酚醛布板做成截面积为下窄上宽的倒梯形状,锯成所需的长度。

  (3)将酚醛布板做成的槽楔轻轻打入槽内。

  (4)将检修过的部位刷上绝缘漆。

  2.4.2、线圈端部绝缘磨损及端部绑扎不良的处理方法

  (1)线圈端部磨损主要是端部线圈和护圈的接触部分磨损,将磨损处旧绝缘削去,用F级桐马环氧粉云膜1层。

  (2)在端部线圈和护圈间垫3mm厚涤纶毡一块。

  (3)再用玻璃丝带绑牢。

  (4)绑扎后浸漆,用热风吹干。

  2.5、转子铜条开焊断 裂点的查找及检修方法

  铜条断裂口发生的部位几乎都在伸长端上,并靠近与短路环的焊接处。铜条断口附近没有显着的变形,没有象塑性材料被拉断时出现的缩颈。断口的2个断裂面往往吻合的很严密,若不仔细检查,还很难发现。但仔细检查会发现在断 裂面的下半部有磨光的部分,铜条的上半部还有脆性的断裂部分,并形成前沿线,断裂点查找及检修方法如下所示。

  (1)分解电机抽出转子。

  (2)用手锤轻敲铜条,经过外观仔细检查即可找出断裂处。

  (3)在铜条的断裂处用抛光机或三角锉打成坡口。

  (4)用耐火材料保护好铁芯,以防止被火烤伤。

  (5)用铜焊焊接坡口,焊到高于坡口面为止。

  (6)锉平焊界处,然后砂光焊界面。

  (7)加强绝缘,涂上绝缘漆,用热风吹干。

  (8)撤除耐火材料,检查无遗留物后用高压风吹扫转子。

  (9)重新装配电机并紧固各部螺丝后试车。

  3、结束语

  通过不断总结经验教训,改进高压电机修理工艺,使得高压电机故障得到了很好的控制,使用上述的现场高压电机检修方法后有效地减少了突发性事故的发生,进一步提高了设备的完好率和运行周期。水泵站的新水加压系统和循环水系统实现了安全 、可靠的运行,提高了工作效率,为企业创造良好的经济效益提供了可靠的保证。

  文章标题:高压电机修理常见故障的电机维修技术

  关键词:高压电机修理,电机维修,高压电机

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