高压电机常见故障处理措施探讨

王蕊 周小勤

摘要：高压电机在实际运行过程中经常会出现温度、声音、振动异常等一些故障，上述几种故障的出现会导致高压电机产生几种不同的典型事故，文章主要分析了高压电机振动、定子绕组引出线绝缘层老化、定子绕组绝缘薄弱易损等常见故障，并指出了相应的处理措施，以期能够进一步保障高压电机的正常运行。高压电机在运行过程中不可避免地会出现一些异常以及故障，如果不能及时针对高压电机的异常或者是故障进行及时处理，会导致高压电机的长周期运行过程产生严重的影响，严重的情况下甚至会导致高压电机出现停机停产的现象。由此可见，在高压电机设备的日常管理工作中电机故障的精确判断是非常重要的一项内容。本文主要针对某单位高压电机运行过程中常见的几种典型事故处理进行分析，在此基础上，对同类事故的处理过程以及高压电机的运行维护注意事项进行了分析。

一、高压电机常见故障

1.电机振动异常

高压电机在实际运行过程中经常会出现电机振动值超出正常标准的现象，在某单位高压电机的运行过程中，经常会通过电机振速作为判断电机振动值异常的主要指标，在实际进行振动值判断的过程中，主要利用的是石油化工旋转机械振动标准SHS01003-1992作为主要的判断标准。根据旋转设备振动等级评定标准可以知道，电机在空载运行状态下如果满足评定标准中A等级相关要求，表示电机试运行合格;电机在带载运行状态下，如果能够满足标准中C等级相关要求，表示电机要实施严格的监护运行，同时，要尽快找出原因，让电机带载状态下的振动值能够达到评定等级B的要求;如果高压电机在试运行过程中振动达到了评定标准D等级的条件，要立即停机，以避免设备在运行过程中出现设备损坏现象。

2.定子绕组引出线绝缘层老化

绝缘层老化是电力设备普遍存在的问题，高压电机的绝缘层老化多出现于定子绕组引出线上面，受到原材料采购、制作、装配、运行环境等因素的影响，使高压电机定子绕组引出线绝缘层出现老化情况。绝缘材料的类型多样且市场材料质量参差不齐，如果不注意分辨采购的原材料质量标准不达标，会极大的影响其绝缘性能。制作与装配环节也时常会出现线材段开的情况，并且大部分都是出现在定子机座棱角处，主要是由于此处作为定子绕组引出线的固定位置，在运行中加剧了此处的摩擦，进而降低了绝缘材料的性能，老化现象更加严重。另外高压电机的使用较为广泛，有的长期处于湿度较大的环境中，也会缩短绝缘材料的使用寿命，造成材料老化。

3.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丝，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。

二、高压电机常见故障的处理措施

1.电机振动异常

高压电机在实际运行过程中，丙烷电机以及压缩机电机都出现了电机振动异常的现象。在巡检过程中，发现一台丙烷电机驱动端地脚最大振速达到了11.2mm/s，结合旋转设备振动评定标准，可以将其定为D级。巡检人员立即将电机的异常振动状况上报，并对电机的异常状况进行了多点振动检测。通过检测发现，在电机的联轴节下部支撑以及除油器位置出现了最大振动，电机本体并没有出现最大振动。与电机空载运行状态相比较，当电机带载运行时，轴承位置产生的振动会逐渐加大。而电机的驱动端轴承下部的支撑平台会出现最大振动的位置。针对电机运行中各个关键部位进行振动监测或将电机本体产生异常振动的故障排除，最终通过详细检查和检测后发现，由于电机配置的立式台架本身的刚度不足，从而使得台架的固有频率在电机运行过程中与压缩机阴阳转子啮合频率比较相似，从而产生了共振现象。根据上述的判断过程，针对电机下部的支撑平台位置额外的设置了两根水平方向上的钢筋，进一步提升了整个平台基础的刚性。通过改造后让整个机组运行过程中的振动得到了有效控制，最终使得电机的评定等级回到了B级。在该单位作业的过程中，压缩机高压电机在工作启动后，通过检测发现实际的振动值与上次停机时候的振幅值存在较大差异，本次启动过程中产生的振幅值高出两倍多，而压缩机一侧的振动情况处在正常范围内。虽然实际的振动值并没有达到报警数值，但是某单位人员仍然针对电机实施了严格的检查。电机停机后，首先，针对电机装配对重情况进行严格检查，对中数据处在合理的范围内;随后，针对电机驱动端轴瓦进行了严格检查，同样没有发现异常状况。在没有检查出设备异常后，怀疑电机的相关仪表出现了运行故障，因此，这对设备仪表的振动趋势曲线进行了检查，没有发现仪表探头存在虚接等故障。进入生产现场进行检查后发现，电机一侧的振动探头出现了松动现象，紧固后，振动恢复了正常。电机轴承温度异常。该单位在生产过程中丙烷电机以及压缩电机都曾经出现过电机轴承温度升温异常状况。针对高温报警进行检测发现，机组产生了比较大的振动，电机停机后对轴承温度曲线进行查询后发现，电机轴承温度呈现出缓慢上升的趋势，并最终达到了报警值。维修人员针对电机进行检修后发现，电机轴承室内并没有出现润滑不良现象，电机的对中状况也比较好。重新启动电机后发现，电机运行过程中产生了异常，停机后发现轴承出现了损坏、抱死现象。解体电机后，发现部分电机轴承位置出现了过热现象。分析后知道，是因为电机运转过程中会在轴承上产生一个径向力，在该作用力的作用下，会使得轴承的内套和滚柱之间产生挤压现象，接触面之间的间隙会逐渐减小，从而使得轴承在运行过程中出现严重摩擦现象，并产生高温。

2.定子绕组引出线绝缘层老化的处理

高压电机定子绕组引出线绝缘层老化的处理主要分为两个方面。一方面，需要优化加工工艺，使用玻璃丝带、绝缘胶带、云母带等绝缘材料对定子绕组引出线和定子机座棱角处多层包扎，强化其绝缘性能。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。同时还需要引进、研发更加优质的绝缘材料，以便有效提升定子绕组引出线以及整个高压电机的安全性能，使其在各种恶劣环境中都能够正常运行。

3.定子绕组绝缘薄弱易损的处理

一是高压电机日常维护管理时需要加强对定子绕组绝缘进行加工处理，为其提供一定的防护措施，使其在电机运行时能够尽量避免遭受到破坏。二是使用更加优质的绝缘材料、改进加工工艺、优化相关部件的设计，使定子绕组绝缘层更加厚实牢固，使相关部件能够准确适应改进后的定子绕组，使定子绕组绝缘性能更强，也更耐磨损。

结束语

高压电机在实际应用过程中，要配备相应的测温和测振装置，而且还要实现机组运行联锁停机保护，这样才能及时发现机组在运行过程中出现的异常状况。当高压电机处于高速旋转状态下时，会在很短时间内从温度急剧升高直接到轴承抱死，通过充分利用联锁保护装置就能够对设备起到良好的保护作用，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。

参考文献

[1]赵健民.高压电机故障原因及改进措施[J].设备管理与维修，2019（04）：105-106.

[2]李克.火電厂高压电机绝缘故障原因分析与对策[J].山西电力，2018（01）：61-64.