高壓電機故障的產生原因及處理對策分析

袁建華

廈門市環境能源投資發展有限公司，福建 廈門 361000

0 引言

高壓電機在現代社會建設發展中應用量較大，需要關注高壓電機的生產與運用。在高壓電機使用期間，可能因一些因素出現故障，使高壓電機難以更好地為生產工作服務。

當下有必要針對常見的故障提出解決方案，由此可以在故障出現后快速采取措施，在短時間內使電機恢復運行[1]。

1 高壓電機概述

高壓電機可以按照不同的評判要求劃分類別，按照絕緣等級分為A、B、C、E、F、H等不同級別的電機；從容量大小角度，將高壓電機分為特大型、大型、中型、小型等類別。

高壓電機在運行中，受到工作環境的影響，可能發生故障，不能正常運行。如果內部零件摩擦嚴重或線路出現故障，也會影響設備運行的穩定性。因此，高壓電機在使用期間需要定期進行檢修，及時發現電機出現的異常狀況，選擇合理的方法進行控制，消除設備隱患，避免影響設備運行效果[2]。

2 高壓電機故障產生的原因

2.1 電機振動

高壓電機在運行階段可能受到一些因素影響出現振動現象，無法穩定運行[3]。在處理高壓電機振動故障時，需要尋找引起電機振動的原因和處理對策，振動可能由多種因素引起，無法使用一種方法處理所有的設備故障問題[4]。

如果電機內部裝置出現問題，會出現振動現象，轉子會處于動態非平衡狀態；如果機械在運行階段傳動裝置出現問題，也會引發振動現象。在高壓電機安裝期間，如果地面基礎不平整，沒有按照規范要求落實安裝操作，使電機的部分部件安裝不緊固，在電機運動階段會因固件松動出現振動情況。高壓電機振動會影響到電機工作性能，產生一定音量的噪聲，影響到周圍人群的活動，同時電機難以達到使用壽命[5]。

2.2 軸承故障

在高壓電機運行期間，軸承可能因機械運轉在摩擦作用下出現發熱的情況。軸承發熱會使裝置內部溫度隨之升高，如果軸承內溫度超過一定值，潤滑脂融化、軸承瓦化，會破壞機組繞組絕緣，在嚴重時還會損壞電機與軸承[6]。隨著高壓電機運行活動開展，由于滑動軸承溫度超出正常值或滾動軸承溫度在處于非合理區間，使軸承損毀，無法滿足高壓電機運行需要。

2.3 電機轉子故障

在高壓電機運行期間，如果沒有進行合理的操作，如電機頻繁啟動、電機長時間處于過載狀態，在此情況下會產生電磁力、熱效應力、機械離心力，在相應力的作用下會引出交變應力，對電機造成不良的影響，使電機鼠籠轉子與銅條分別出現短路環、焊接處開焊的情況。轉子銅條如果開焊，會在設備運行階段于槽內晃動。在電機運行階段，如果定子電流擺動過大，會使電機電磁聲變大，一般在此類情況出現后，常伴隨放電現象。

2.4 電機定子絕緣電阻偏低

在高壓電機運行中，如果出現引出線故障或繞組絕緣擊穿接地，將無法保證高壓電機處于穩定的運行狀態。引出線故障主要由外部環境所致，如果外部環境過于潮濕，引出線故障的概率會隨之升高，使電機絕緣受潮，電機絕緣電阻值低于規定要求。在高壓電機運行中，如果線圈部位落有磁性物質，可能會出現鉆孔問題，此時定子繞組絕緣被擊穿。電機在運行期間，電機引線通常處于鐵心背部位置，此為裝置的熱風區。隨著高壓電機運行，在一定時間后可能因溫度過高，使絕緣老化，從而破壞絕緣的保護效果。引出線在橡膠絕緣脫落后，受到機械振動與外力的作用，電機引線松動或瓷瓶破裂，電機因引線接觸不良，不能維持穩定的運行狀態，還可能出現弧光放電現象。

3 高壓電機故障的處理對策

3.1 電機振動的處理對策

3.1.1 換軸

導致高壓電機振動情況的因素較多，需要根據實際情況選擇解決方法，對于不同的情況應該選擇不同應對方式。電機振動可能由轉軸斷裂所致，對于此種問題，一般會選擇換軸或接軸的方式處理。在無法接軸的情況下，可以選擇換軸的方法。對轉速較高的高壓電機而言，接軸存在很多風險，在電機運行中可能因接軸導致諸多不利影響。與接軸相比，換軸可以在解決問題的同時，提高電機運行的安全性與穩定性。

一般在電機出現振動后，需要明確導致相關問題出現的原因，核查轉軸的型號與大小等參數。如果難以通過現有信息鎖定轉軸的具體參數，需要測繪聯軸器及斷軸，在獲取信息后才能確定需要換軸的參數。處理斷軸時，應該查看軸斷裂情況，隨后才能根據檢測結果進行余下的操作。在轉軸運行期間，需要確定轉軸下料工作內容，全面檢查新軸情況，確保新軸達到要求。在安裝轉軸前，需要進行驗收工作，防止新軸外表面存在損傷，影響電機運行階段的穩定性與安全性?；陔姍C對轉軸的需要，在車床對轉軸進行粗加工與精加工，使其可以良好地應用到高壓電機中，不會對電機運行形成不良影響。完成加工任務后，需要將轉軸安裝在電機主體并進行調試。為了確定轉軸是否處于正確位置，需要進行轉軸平衡性試驗，完成修復工作后，檢查轉軸安裝情況，調試電機主體與新裝的轉軸，在完成調試任務后，才可以將其投入生產活動中。

3.1.2 定期巡檢

在高壓電機振動故障處理方面，需要定期巡檢，查看高壓電機內部裝置，還需要了解轉軸裝置運行情況。在巡檢階段，記錄高壓電機運行數據，為后期故障處理提供參數。在高壓電機振動故障處理時，轉子是極關鍵的內容，應該增加對其的關注度。需要保證轉子在設備運行階段一直處于動態平衡狀態。

3.1.3 加強電機安裝

如果電機焊裝階段操作不規范，使電機部分部件不緊固，隨著電機啟動，在設備運行一段時間后會出現固件松動的情況，由此引出振動現象；如果安裝高壓電機的場地的地面基礎不平整，也會出現電機振動情況，影響電機內部裝置的使用壽命。

在安裝電機前，工作人員需要明確安裝技術要求和規范，確定各程序工作要點，調整施工操作方法，保證安裝場地地面基礎平整，規范安裝操作行為。工作人員在電機日常巡檢時，還應該做好關鍵部位的點檢工作，需要定期檢查高壓電機內部轉子的平衡情況，確保部件經過緊固操作后，在設備運行時不會出現零件松動的情況，避免影響電機運行的效果。

3.2 軸承故障的處理對策

軸承在電機運行中一旦發生損毀，將會影響電機運行的穩定性。工作人員應該明確軸承常出現的故障，一般將高壓高負荷電機軸承調整為飛濺潤滑滾動軸承或滑動軸承，通過改變軸承形式，可以延長軸承在設備運行中的使用壽命，使其在運行階段不會輕易出現結構損毀的情況。在電機運行中，軸承可能因為溫度過高，致使結構遭到破壞，因此，需要做好溫度控制。在電機運行中，需要做好軸承質量控制工作，安裝監測設備，在軸承內部溫度過高時，可以添加冷凝液或選擇其他手段，達到降溫的目的。

工作人員在高壓電機的使用中進行質量管理，定期開展檢修工作，合理選擇軸承內外環工差帶，保證軸承內外環的工差帶達到設計要求。公司需要制訂高壓電機修理方面的技術指導文件，為工作人員開展檢修工作提供參考依據，規范工作人員的操作行為，使其清楚高壓電氣故障檢修要求，以及設備拆裝方面的方式與流程。為了延長軸承在裝置運行階段的使用壽命，需要改造現有的軸承配置，如在深溝球軸承外圈設置圓周運動裝置，盡可能降低軸承在應用中的磨損量，對軸承溫度控制也有一定益處。

3.3 電機轉子故障的處理對策

在高壓電氣故障處理方面，對于電機轉子出現的故障，需要明確故障處置流程。一般會清理脫焊部位，隨后使用干凈的白布擦拭；在內磨機部位安裝合金磨頭，打磨脫焊處的陂口，根據實際情況對陂口進行處理。在完成以上工作后，可以開展補焊工作。在補焊時，需要選擇銀焊條；補焊還需要焊槍，應該提前準備2把功能不同的焊槍，一把焊槍主要進行補焊，另一把焊槍用于加熱。準備焊槍后，應該調整焊槍的溫度，使其達到焊接要求。在焊接工作階段，強化焊接部位；在完成補焊操作后，使用磨光機打磨焊接部位，使其恢復原狀，隨后用噴槍進行掃吹。在清潔完工作部位后，在外表面涂上防銹漆。

以臨夏生活垃圾焚燒發電廠的高壓電機為例，電廠某電機在運行中出現故障，結合現場信息，初步判斷電機轉子出現問題?？紤]到高壓電機轉子鼠籠條在應用中容易出現脫焊、斷裂的情況，在檢修時需要將轉子籠條作為檢查重點，查看轉子籠條的緊固情況。經過確認，轉子籠條松動，需要對籠條端環進行緊固處理。在此過程中，使用無緯帶浸沾環氧樹脂捆綁籠條端環部位，使其達到緊固要求，確保不會在應用時出現問題。

3.4 絕緣薄弱環節的處理對策

高壓電機定子繞組絕緣薄弱或在運行中出現磨損，均會影響,基礎運行效果。因此，需要明確定子繞組的使用要求，正視定子繞組在運行中出現的絕緣磨損問題。在電機運行期間，需要關注定子運行情況，定期開展維修，從而保證其具備良好的應用效果。做好定子繞組絕緣保護工作，使用各類可以減輕定子繞組絕緣磨損程度的方法，延長定子繞組運行壽命，減小繞組絕緣磨損程度。在定子絕緣防護中，需要針對定子絕緣薄弱的問題，選擇增加匝間絕緣材料厚度的方式進行調節，延長定子繞組的使用壽命；也可以通過調整匝間厚度，使定子繞組橫截面變大。需要根據實際情況，提供滿足定子運行需要的絕緣材料，改善定子繞組絕緣磨損嚴重的問題。

在定子繞組功能提升方面，需要尋找材料改善定子繞組絕緣，使其具備良好的絕緣性能。在材料調整時，盡可能選擇抗溫能力強、絕緣性高且具備良好延展能力的材料。選擇的材料還需要具備良好的抗皺能力，由此可以提高材料抵抗磨損的能力。在材料應用到高壓電機定子繞組后，結合設備定子繞組的磨損情況，確定不同材料在運用中的效果，擴大絕緣材料選擇范圍。在此基礎上，根據設備應用需要靈活地選擇材料，提高定子繞組磨損控制效果。

在高壓電機運行期間，可能因定子繞組引出線絕緣層老化，使電機出現故障，不能處于安全、穩定的運行狀態。需要基于實際情況研究定子繞組絕緣引出線出現問題的原因，根據絕緣層防護需求進行絕緣處理。一般會使用絕緣膠帶、玻璃絲帶、云母帶等材料包扎繞組絕緣。在定子繞組座處棱角部位，需要對相關部位線段進行特殊處理，適當調節包扎厚度。因為此類部位的線段在應用中的摩擦程度遠超過其他部位，老化速度也快于其他部位。在電子繞組引出線絕緣層防護中，需要明確定子繞組絕緣防護需要，選擇合適的絕緣材料作為定子繞組絕緣引出線材料，鎖定引出線在應用中容易出現老化的部位進行特殊防護，提高電機在應用期間氣與電的隔離程度，讓高壓電機在潮濕的環境下依然可以穩定地運行，避免電機在不良環境中遭到損害。通過應用合理的材料及防護手段，可以拖慢電機定子繞組絕緣引出線在使用階段的老化速度，使其壽命得到一定的延長。

4 結束語

在高壓電機運行期間，可能因各種因素使其出現各種故障，無法提高設備運行的穩定性。因此，需要對生產設備進行有效管控，排除設備運行階段的不利因素。針對電機振動等情況，如果確定電機振動由轉子斷軸引起，可以選擇換軸或接軸的方法。部分故障源自工作人員不規范的操作行為，因為沒有緊固電機內部的重要部件，致使設備在運行中出現故障。對此，有必要完善管理制度，確保高壓電氣安裝嚴格按照技術要求進行，降低電機在后期運行階段出現故障的概率。電機使用一段時間便可能存在故障隱患，需要在應用時定期開展檢修工作，快速發現電機故障征兆，提前進行防控，防止使用階段出現較大的故障。