高壓電機(jī)是煉油化工生產(chǎn)裝置中的關(guān)鍵設(shè)備,對裝置的生產(chǎn)運行起著重要的作用。分析高壓電機(jī)的故障,提高操作人員對高壓電機(jī)的檢查和維護(hù)水平,對于減少高壓電機(jī)的運行故障和設(shè)備的波動頻率具有重要意義。根據(jù)高壓電機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)和運行中容易出現(xiàn)的問題,要多發(fā)現(xiàn)、多觀察、多分析、多總結(jié),在工作中嚴(yán)格進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化維護(hù),使高壓電機(jī)能夠安全、穩(wěn)定、長時間、充分、出色地運行,保證生產(chǎn)設(shè)備的正常生產(chǎn),為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。
1.高壓電機(jī)軸電壓的產(chǎn)生、危害及預(yù)防措施。
一般高壓電機(jī)容量大,所以體積大。制造中容易出現(xiàn)磁路不平衡,如硅鋼片磁化特性差異、氣隙不均勻等。此外,還有定子繞組不平衡、三相電源不平衡、勵磁繞組匝間短路、異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子斷條等。這些都會使電機(jī)的定子鐵芯在鐵芯周圍產(chǎn)生交變磁場,從而在江蘇電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上感應(yīng)出交變電壓,這就是軸電壓。
當(dāng)軸電壓達(dá)到一定值時,可以突破軸承的油膜,通過端蓋外殼或軸承座與基礎(chǔ)形成回路,產(chǎn)生軸電流。軸電流會在軸承的軸瓦和軸頸或滾子和滾道上造成點狀燒傷,嚴(yán)重時甚至?xí)茐妮S承的正常運行。
為了阻斷電流回路,對于帶軸承座的電機(jī),通常在抗荷端的軸承座下加絕緣墊,軸承的固定螺絲上也有絕緣套。
在帶端蓋軸承的電機(jī)中,如果使用滑動軸承,則在軸瓦和瓦座之間放置一個絕緣墊。如果使用滾動軸承,應(yīng)在軸承套上做一個絕緣隔板,軸承套的固定螺絲上也要有絕緣套。此外,直接使用帶絕緣的軸承,但成本較高。
2.高壓電機(jī)運行時振動的常見原因。
電機(jī)的振動,特別是高速電機(jī)的振動超過標(biāo)準(zhǔn)限值,會影響電機(jī)的正常運行,甚至損壞電機(jī),造成機(jī)組非正常停機(jī),從而影響生產(chǎn)。通過光譜儀或振動測試儀測量電機(jī)的振動值和頻率,并對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以診斷出電機(jī)振動的原因。根據(jù)振動原因?qū)﹄姍C(jī)進(jìn)行檢修,可以減少檢修的盲目性,在.短的時間內(nèi)完成檢修,使電機(jī)恢復(fù)正常。
電機(jī)振動的根源是電磁振動和機(jī)械振動。電磁振動是電機(jī)的固有振動,這里不考慮。電機(jī)的機(jī)械振動會隨著電機(jī)的運行而變化,檢修后可以消除。因此,本文主要分析電機(jī)的機(jī)械振動。
電機(jī)本體機(jī)械振動的主要原因分為兩部分,即電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分和電動轉(zhuǎn)子的支撐部分。電機(jī)引起振動的原因包括轉(zhuǎn)子鐵芯變形、轉(zhuǎn)子軸彎曲、轉(zhuǎn)子軸承座與轉(zhuǎn)子鐵芯外圓同心度超標(biāo)、轉(zhuǎn)子軸承座磨損或尺寸不符合要求、轉(zhuǎn)子動平衡塊松動、開式電機(jī)轉(zhuǎn)子上的灰垢脫落不均勻等。電機(jī)端蓋變形、電機(jī)軸承套變形、端蓋內(nèi)孔或帶軸承套的電機(jī)軸承磨損、軸承損壞等導(dǎo)致轉(zhuǎn)子支撐部件振動。
3.高壓電機(jī)定子線圈電暈現(xiàn)象及其預(yù)防措施。
高壓電機(jī)電壓定子線圈在其通風(fēng)槽和端部槽處的絕緣表面電場分布不均勻。如果局部場強達(dá)到較高值(非均勻臨界場強為8.1kV?Mcm),氣體將經(jīng)歷局部電離(輝光放電)。藍(lán)色熒光出現(xiàn)在電離部位,稱為電暈現(xiàn)象。當(dāng)高壓電機(jī)額定電壓達(dá)到6kV及以上時,定子線圈開始產(chǎn)生電暈。電暈產(chǎn)生熱效應(yīng)以及臭氧和碳的氧化物,這將阻礙絕緣。因此,對于額定電壓為6kV及以上的高壓電機(jī),應(yīng)采取措施防止電暈。
槽形線圈的絕緣表面經(jīng)過低電阻防暈層處理后,通風(fēng)槽的電場分布變得均勻,軸向場強降低。還可以使低壓電阻防暈層與罐壁的接觸處處于低電位,使此處的間隙短路。如果防暈層電阻低,防暈層穩(wěn)定接地,絕緣表層與罐壁之間的間隙可以完全短路,不會出現(xiàn)電暈。但是為了減少防暈層的損耗,防暈層的電阻不應(yīng)該太低,這樣會使遠(yuǎn)離接觸點的防暈層不是處于低電位,而是處于由低電阻防暈層上的電容電流產(chǎn)生的壓降決定的電位。一般來說,當(dāng)防暈層的電阻率達(dá)到104-105時,熱塑性塑料絕緣的線圈基本上可以避免電暈。
對于端部線圈,恒電阻率的一級或二級半導(dǎo)體防暈層,或者碳化硅的一級和二級防暈層,可以防止端部和端部出口槽處的電暈。
4.高壓電機(jī)端蓋易出現(xiàn)的故障及處理方法。
高壓電機(jī)的端蓋除了功率小或體積小外,通常都帶有軸承套。端蓋和軸承套長期受力,應(yīng)力釋放后會變形,導(dǎo)致電機(jī)不能正常使用。此外,端蓋的內(nèi)孔或軸承套的內(nèi)孔會磨損,變得更大且無法使用。噴涂的過程與鑲嵌相似,只是鑲嵌的材料被噴涂的金屬材料代替。
處理方法有三種:①再制造備件;②套管內(nèi)孔;③噴內(nèi)孔,然后加工。重新制造備件時,除了尺寸應(yīng)與原尺寸一致或在同一公差等級內(nèi)外外,還應(yīng)充分注意新備件可能有未釋放的應(yīng)力,這將導(dǎo)致尺寸再次變形。鑲嵌套筒的單邊厚度不應(yīng)小于5毫米,套筒與本體之間應(yīng)有定位措施,并用噴涂金屬材料代替。加工過程中的找正非常重要,不僅要保證內(nèi)孔與管塞或套筒的外圓同圓,還要保證內(nèi)控軸與端蓋平面垂直,而對于軸承套筒,則需要保證套筒與端蓋之間的安裝接合面與內(nèi)孔垂直。
5.高壓電機(jī)轉(zhuǎn)子籠斷條故障的判斷和處理。
高壓異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子籠架斷裂后,轉(zhuǎn)子磁場出現(xiàn)不平衡,使呼吸磁場不平衡。這導(dǎo)致電機(jī)輸出降低,效率降低。此時電機(jī)的特點是轉(zhuǎn)速下降,定子電流增大,溫升較高,在電機(jī)重載時尤為明顯。因此,當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象時,應(yīng)檢查電機(jī)的轉(zhuǎn)子籠條,當(dāng)確認(rèn)斷條時,轉(zhuǎn)子籠條應(yīng)重鑄鋁或更換銅條。
6.電機(jī)絕緣電阻低。
高壓電機(jī)停止工作一段時間后,啟動前必須檢查絕緣強度,否則啟動運行時會發(fā)生絕緣擊穿短路。此時先用兆歐表,F(xiàn)級絕緣等級和6000V以上電壓用2500V兆歐表,電機(jī)絕緣良好,其絕緣值在幾百兆歐以上。6kV電機(jī)的絕緣強度在冷態(tài)下可按1 mω/1 kV控制。如果發(fā)現(xiàn)低于1 mω/1 kV。
(1)電機(jī)進(jìn)水,受潮。有必要干燥高壓電機(jī)。如果電機(jī)停止工作太久后吸入大量水分而潮濕,則必須干燥,必須將電機(jī)拆卸并放入干燥室進(jìn)行干燥。
②如果繞組上有雜物和灰塵,清潔高壓電機(jī)內(nèi)部。
(3)電機(jī)絕緣繞組老化,需檢查引線絕緣并恢復(fù)或更換接線盒絕緣板,檢查繞組老化,更換繞組。