高压电机损坏原因分析及检修策略探讨

高压电机损坏原因分析及检修策略探讨

余 宏

（江苏射阳港发电有限责任公司，江苏 盐城 224300）

摘要：电机在长期运行过程中，难免会出现故障和异常，若不能及时排除故障，轻则会对装置长周期运行造成影响，重则停工停产。因此快速准确地判断电机故障是电气管理工作中非常重要的内容。

关键词：高压电机；损坏原因；检修

1高压电机损坏原因

1.1绝缘老化

（1）机械。由于振动冲击、离心力等方面的作用下，会导致绝缘发生机械变形，最终造成高压电机的绝缘出现裂缝，或者受到磨损，从而产生薄弱的环节。

（2）热。夏天是一个比较炎热的季节，由于环境温度较高，高压电机的冷却器长时间的积污等，从而导致冷却器的作用降低，电机温度一旦升高，造成热老化现象，涡流等发生的热量，不仅会让绝缘出现软化现象，更会让其变形，从而造成薄弱环节的发生；再者，因为热量过高，会让绝缘老化加速。

（3）电。由于工作人员在操作电压、电压波形等过程中的方式不合理，再加上在薄弱环节造成放电等现象的发生，从而导致绝缘的局部被烧损坏。

（4）环境。高压电机由于在户外，天气的变化产生热胀冷缩反应，导致其的密封性能受到影响，还有湿气、化学物质等的侵入绝缘层当中，让其的绝缘性能降低，老化等情况的发生。

（5）工作方式。高压电机在运行的过程中，由于使用的运行方式不合理，对电机进行不断的启动，让其在运行过程中发生超载，这无疑会让高压电机的绝缘老化现象加快，通过运行实践证明，如果高压电机长期的处于超载运行状态，会让温度极高，最终会让老化现象加快，这也是主要原因。

图1  高压电机内部示意图

1.2轴承故障

（1）磨损失效

由于滚动轴承内部润滑剂不纯或者轴承内部出现机械剥落，造成滚动轴承摩擦表面出现杂质；在机械运动中滚动轴承由于承受主要的负荷，轴承滚动体挤压运动形成了表面损伤产生了磨损失效。这种失效形式在滚动轴承中很常见，在轴承故障中所占比例最高。由于该种失效的振动波形都很随机和无规则，故而其振动信号反应在时域上与正常的轴承来说区别不大。

（2）疲劳失效

滚动轴承在机械运动中，长时间的高压高速运转，局部润滑油的缺失，表面材质会出现变形，时间一长就会形成大小不一的凹陷，大小不一的凹陷会造成接触应力的剧烈改变，长时间的运行就会产生片状的裂纹，裂纹边缘的材料很容易脱落，形成了裂纹剥落或者是裂纹脱皮，这种失效形式就是滚动轴承的疲劳失效。疲劳失效对工作过程中的机械有极大的损害，会使运动中的机械元件冲击和振动加剧从而缩短机电旋转设备中其他元件的实用寿命，甚至影响到整个运动系统的稳定性。疲劳失效具有很大离散的特性，这是由于每个轴承的工作状态不尽相同，所遇到的工作环境也不相同，即使同一批的产品，其寿命差距也很大，甚至有几十倍的差距。从这个方面来讲，对轴承工作状态的早期诊断是很有必要的。

（3）裂纹与断裂失效

造成裂纹和断裂失效主要有两两方面的原因，一方面是来源于轴承材料本身，材料在加工过程中不合理的磨削或者材料的热处理不合理，从而产生了残余应力，均能造成轴承局部或者整体断裂；另一方面来源于轴承的工作环境，比如润滑不到位，转速和负荷过高，或者不合理的安装，受力不均匀，均能造成轴承局部应力过大，最终产生裂纹，致使滚动轴承断裂。

（4）塑形变形失效

机电旋转设备中的轴承在工作过程中，由于受到过大的冲击，振动或者过大的负荷，包括因为热变形引起的过负荷，轴承内部滚道（包括内圈滚道和外圈滚道）出现条状划痕或者条状压痕，并伴随着剧烈的振动和噪声这种失效形式成为塑形变形失效。

（5）压痕失效

轴承的错误安装，或者轴承受到严重的撞击接触面受力不均匀，在滚道表面划出相对较大的凹陷，导致滚动轴承的失效。

（6）胶合失效

运行中的滚动轴承，由于润滑不良，轴承的温度过高，运行速度过高等等原因，使得轴承接触面，发生了胶合的现象，胶合现象持续时间一长，就会导致轴承的失效。这种失效形式成为胶合失效。

2高压电机检修策略

2.1严格检查进货设备情况

为了保证高压电机的正常工作和质量，企业应该严格把关购买设备的质量。新购设备必须安排专门的人员负责解体、检查、实验和验收，这个过程也必须严格按照检修标准进行。对于那些不符合标准的产品或者设备坚决拒收。从高压电机故障常见的部件看，包括转子、轴承或者线圈等部位，需要严格把关其质量。在新购设备购买时，应该重点对这些部件进行严格查验。此外，设备的采购不是盲目的，而应该是按照实际需求选择适当的型号。对于窜动量较大的电机，可以选择一端为滚柱，另一端为滚珠的轴承。         图2  高压电机内部绕组

2.2设立严格的检修制度

企业应该设立严格的检修制度，明确规定检修工艺的标准和检修纪律。一方面，要做好重点检查，对常见的高压电机故障部位进行重点检验，尤其是电机的定子绝缘、线圈绝缘和轴承等部位。另一方面就是要加强全面检查。企业应该定期组织对高压电机的全面检验，以及时发现安全隐患。而且，对于检验，要做到及时记录，落实相关责任，严格监督检验过程，明确检验报告。此外，为了更好地提高检修效果，企业也要加强对设备的预防性检验。对于一些很难观察到的安全隐患，可以通过预防性的实验加以判断。

2.3加强设备的技术改造

通过设备的技术改造，是提高检修策略效果，提高高压电机工作质量的一种有效方法。比如对于操作过电压的影响，就可以在开关下口设置避雷器，这样就能实现消除过电压的效果。同时，也可以通过安装电压保护器来解决操作过电压的问题。企业应该积极学习其他大型公司的电机设备技术和管理经验，积极引进新技术和优秀人才，以提高本公司的技术能力。通过技术改进和设备改造，对提高电机质量有着事半功倍的效果。另外，企业可以引进最新的诊断技术加强对高压电机的检测。比如，采用先进的科技诊断技术对设备进行在线检测，就可以及时发现事故隐患，并将这些隐患及时消除。又比如可以应用智能转子鼠笼条在线检测仪加强对笼条的监控，利用轴承在线检测仪加强对电机轴承在线检测。通过先进诊断技术的应用，可以有效减小人工检修的成本，并能提高检修的效率。

2.4加强保护装置

保护装置的安装或者加强，能够进一步提高高压电机避免损坏的效果。同时，这样能有效降低安全隐患。一般高压电机在非正常工作状态下，很容易导致安全事故。为了避免这类事故的发生，可以利用电保护、热保护，甚至是磁保护等方法，来减小关键部件收受损伤的程度。比如，通过将测温元件安装在电机轴承外套上，就可以防止轴承温度过高的现象发生。当轴承温度过高时，测温元件就会立即发出信号，从而可以帮助工作人员及时发现问题和处理问题。

3结语

随着新技术、新工艺和新材料的应用，能够确保高压电机的使用得到明显的增强，增加设备的使用寿命。采用新技术、新材料、新工艺，可使高压电机高效安全长周期运行。高压电机的可靠运行对于提高设备的安全性和降低故障出现的频率具有重要意义。

参考文献：

[1]李瑞环.高压电机故障产生原因及改进措施[J].中外企业家,2016(09):177.

[2]华杨熹.高压电机损坏原因分析及检修策略[J].科技展望,2016,26(05):58.

[3]邹建华.对高压电机常见故障的分析与处理[J].黑龙江科学,2015,6(07):78.

作者简介：

余宏(1972.06-)，男，本科，主要从事电力生产检修。