高压电机常见故障及措施探讨

高压电机常见故障及措施探讨

丹青

丹佛斯（天津）有限公司

摘要：高压电机的种类多样,由于其工作和运行要在电磁感应的基础之上进行,所以各种外部条件和因素都会对其正常运行造成影响,从而导致故障的发生。高压电机一旦存在故障，通常需要返回修理厂开展专业的维修处理。既需要花费高昂的费用，又会增加维修时间，影响企业正常生产。本文对高压电机常见故障及措施进行探讨，以期能够进一步保障高压电机的正常运行。

关键词：高压电机；常见故障；措施

1高压电机常见故障分析

1.1电机转子故障

电机转子故障是目前较为常见的高压电机故障形式之一，一旦出现极有可能导致严重的后果，需引起有关人员的高度重视。在运行期间，高压电机过度的高频次的启停以及带有较高的负荷运行情况下，会导致大量的热效应力以及电磁力产生，这两个力则会作用在电机内部转子中，使得短路环和铜条环熔融一体，由此使得转子内的铜条逐渐松动。此时电机运行情况下会因为电流作用而出现明显的摆动情况，由此整机存在剧烈振动，电磁锁随之进一步增加，并存在明显放电情况。

1.2定子绕组绝缘薄弱易损

高压电机定子绕组绝缘材料大部分采用的都是玻璃纤维，此类绝缘材料虽然经济实惠且使用广泛，但其绝缘性能并不优良，加工工艺也不够完善，定子绕组往往出现绝缘薄弱的问题,会造成高压电机长时间转动中发热量更大，不断增加的热量使电机温度过高，进而降低绝缘材料性能。薄弱的绝缘会导致定子绕组内部电流产生外泄的情况，甚至发生短路起火，不仅设备会遭受损坏，而且极易出现高压事故威胁工作人员的人身安全。另外，在高压电机日常维护或安装过程中，如果对定子绕组的安装不到位使一些部位出现褶皱、维护时未使用防摩擦材料或防摩擦材料质量不好都极易使绝缘材料受到损坏，出现短路故障。

1.3绕组击穿及其引出线故障

高压电机运行期间，时常会发生电击绕组击穿以及引出线故障等情况，严重的可能使得整个设备无法正常可靠运行，导致该问题的主要原因包含以下几个方面：1）由于气候等原因，使得电机长期处于潮湿地运行工况下，使得部分绝缘性能下降，由此原本设计的电阻难以达到有关要求，出现绕组击穿以及引出线故障等情况。2）因为高压电机长时间的运行，从而部分磁性物质等分离并散落在线圈中，由此导致钻孔等情况，绕组电阻显著下降。3）电机内部的铁芯和引出线间距过短，从而使得电机长期运行条件下，绝缘部分过热，引出线老化等，在外力的影响下出现松动或者接触不良等，由此可能导致弧光放电等情况。

1.4冷却模块故障

首先，模块中的冷却管道损坏，部分冷却介质等渗漏，使得整个冷却模块性能大大降低，最终导致电机内部温度不断升高；其次，该冷却模块的内的冷却介质等受到污染影响，使得管道内部存在杂质腐蚀以及堵塞等情况，由此导致电机温度不断攀升；最后，高压电机对散热方面有着极高的要求。需要选择散热效果更佳的铝管，提升整个冷却系统的散热水平。而水箱体务必保证一定的强度，所以需要采用钢材，可见该情况下水箱和散热管彼此的材质不同，由此会进一步增加整个的焊接难度，留下一定的安全隐患。

2高压电机常见故障的处理措施分析

2.1建立完善的检修与维护机制

引入先进的检修仪器实现对高压电机的实时监控，并建立相应的预警与应对机制。例如可以使用多种实时监控设备对笼条、轴承等部件进行监控，以便能够及时发现故障部件，并对其进行改进处理，有效防范高压电机故障。在容易漏电、产生高温以及对工作人员存在人身安全隐患的部位加装保护装置，以便在发生故障后可以及时预警并停止电机运行。定期检查各个部件的运行状态，并给与及时的维护，例如定期检查时发现轴承油量不足就需要及时补充，防范轴承缺油造成的电机故障。

2.2高压电机转子故障的处理

高压电机伸长端铜条非常容易出现断裂等情况，同时其与短路环的焊接区域位置也比较靠拢。因此，即便铜条出现断裂等情况，也不会如同橡胶件那样存在显著的表征，相反其非常不容易被发现。即便存在断裂等情况，因为各个断裂面彼此吻合较为密实，不对其开展细致完善的排查，往往不会发现该问题。因此，针对这一情况，制定切实有效的办法尤为关键。在处理该问题时，首先，应当把电机的转子抽出，再用榔头等工具对其轻轻敲打，从而可以帮助发现转子潜在的断裂情况；其次，铜质材料断裂区域采用焊接的方式，直到其高出破口面区域；最后，把绝缘漆等涂抹在焊接部位并利用热风机等进行干燥处理，随后将转子装回，把全部的螺丝螺栓等可靠固定即可再次恢复运行。

2.3引出线、线圈故障处理

一方面，需要在电机的设计期间，将间距热风位置不远的引出线等进行剥除，并重新安置新的引出线。应当采用级别更大的桐马环氧粉等对其进行初道的引出线包扎作业，再利用更薄的聚四氟乙烯薄膜实施再次的包扎作业，最后选择黄蜡把接线柱和引出线之间完成可靠绑扎，从而有效避免弧光放电等情况的发生。另一方面，需要制定健全的采购机制，与规模大、口碑好、产品优质的供应商建立长期合作，任用能力水平高的工作人员对绝缘材料进行检测，确保采购的绝缘材料性能稳定可靠。

2.4绝缘问题的处理

1）自定子线圈引线瓷瓶位置进行查看，如若瓷瓶存在明显的被污染情况，存在掉瓷釉以及损坏情况对外壳爬电弧光闪络情况，则基本可以判定为该原因导致的绝缘性能显著下降，此时需要更换受损的瓷瓶。2）定子线圈引线往往和电机壳的内部柱固定在一起，因为其绝缘部分在长时间运行期间可能发生老化以及损坏，所以排查期间应当将绑扎线打开，并仔细排查是否存在线损以及绝缘坏点情况，随后选择有效的绝缘材料对损坏位置进行必要的绑扎处理，再涂抹绝缘漆等，最后使用摇表等设备进行检查，如若没有问题即可投入使用。3）实际高压电机的定子线圈的两个端部和铁芯的槽口结合区域，因为电晕、槽满率以及振动摩擦等的影响，从而导致线圈铁芯槽口运动不断发生摩擦情况，由此也会进一步削弱线圈的绝缘性能。针对该情况，整个处理工艺相对繁琐一些。如若只是存在于槽口区域，则应对方案相对简单，使用绝缘材质包括青壳纸等垫一下随后进行可靠固定就可以应对该问题，而如果故障位置存在于铁芯槽的中间位置，则需要把全部的线圈取出随后实施大规模的检修计划，如若取线圈期间其余线圈也受到了影响，则需要投入更大的力量开展检修计划。

2.5冷却模块的故障处理

1）加强对高压电机的日常监管与维护，实时观测并规避冷却介质等的流失以及整个冷却循环部分可靠运行。2）保证确保整个冷却模块的可靠安装与运行，从而提升整个模块的使用寿命与性能。3）保证整个系统的冷却清洁度，尽可能地降低其中冷却介质的杂质等对管道造成腐蚀或者堵塞管道等情况。4）针对不同材质的冷却模块等，应当针对性采取有效措施进行处理。如若以钢为关键材质的散热系统存在疏漏情况下，需要基于电气焊接的方式规避渗漏情况，如若以铝为关键材料的散热管道，则需要实施必要的密封以及堵塞措施等规避疏漏情况。

3结束语

随着电机规模越来越大，其在企业生产制造过程中越来越重要。随着市场竞争日益激烈，保障大型高压设备的可靠运行，也是企业实现长期稳定效益的关键。因此，保证此类设备的健康稳定运行对于企业而言意义重大。相关单位当重视高压电机设备的日常维保管理，尽可能避免出现各种故障，切实保证企业效益以及设备稳定运行。

参考文献：

[1]高压电机故障原因及改进措施[J].赵健民.设备管理与维修.2019(04)

[2]高压电机状态监测与故障诊断技术应用[J].刘伟军.中国水泥.2020(04)

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