电动机的运行保养

电气

故障分析及防范措施

一、电机轴电流的防范措施

1、轴电压、轴电流的产生2、轴电流的危害3、防止轴电流的防范措施二、电机的电腐蚀三、电机转子断条原因一、轴电流的防范措施1、轴电压、轴电流的产生在电动机运行过程中，如果在电机两轴承端或转轴与轴承间存在轴电流时，将会大大缩短电机轴承的使用寿命严重时只能运行几小时。1.1．磁不平衡产生轴电压

交流异步电动机在正弦交变的电压下运行时，其转子处在正弦交变的磁场中。由于电动机定转子扇形冲片、硅钢片等叠装因素，再加上铁芯槽、通风孔等的存在，在磁路中造成不平衡的磁阻。当电动机的定子铁芯圆周方向上的磁阻发生不平衡时，使产生与轴相交链的交变磁通，从而产生交变电势。当电动机转动即磁极旋转，通过各磁极的磁通发生了变化，在轴的两端感应出轴电压，产生了与轴相交链的磁通。随着磁极的旋转，与轴两侧的轴承形成闭合回路，就产生了轴电流。一般情况下这种轴电压大约为1~2V左右，但因电流回路阻抗很小，所以将有很大轴电流产生，对电机滚动轴承危害很大

1.2逆变供电产生轴电压电动机采用逆变供电运行时，供电电压含有高次谐波分量，使定子绕组线圈端部、接线部分、转轴之间产生电磁感应从而产生轴电压。

1.3静电感应产生轴电压

在电动机运行现场，由于高压设备强电场的作用，在转轴的两端感应出轴电压1.4静电荷

电动机在运行过程中，负载方面的流体与转体运行磨擦而在旋转体上产生静电荷，电荷逐渐积累便产生轴电压。由这种情况产生的轴电压和由磁交变产生的轴电压在原理上是不同的。静电荷产生的轴电压是间歇的，并且是非同期性的，其大小与运转状态、流体的状态等因素关系很大。如静电荷的积累、测温元件绝缘破损等因素都有可能导致轴电压的产生。轴电压建立起来后，一旦在转轴及机座、壳体间形成通路，就产生轴电流。1.5外部原因

外部电源的介入产生轴电压。由于运行现场接线比较繁杂，尤其大电机保护、测量元件接线较多，哪一根带电线头搭接在转轴上，便会产生轴电压。2、电动机轴电流的危害

大中型交流电动机采用稀油润滑的滑动轴承，电机轴是沉在油膜上的。正常情况下，转轴与轴承间的润滑油膜起到绝缘的作用。对于较低的轴电压，还会产生轴电流。当轴电压增加到一定数值时，尤其在电动机启动时，润滑油膜还未稳定形成，轴电压将击穿油膜构成回路，产生相当大的轴电流，可达到几百安甚至上千安。由于该金属接触面很小，电流密度大，使轴承局部烧熔，被烧熔的轴承合金在碾压力的作用下飞溅，于是在轴承内表面上烧出小凹坑。通常表现出来的症状是轴承内表面被压出条状电弧伤痕，严重时足以把轴颈和轴瓦烧坏。

由运行磨擦在油轴上产生的静电荷，使轴的电位因被充电而升高。当运转的轴接触到旋转体以外的任何部件时，便通过该部件进行放电。否则就要继续积累电荷，最后产生过高的电压，如果超过轴承油膜的绝缘强度时，电荷在极短的时间内放电。这种现象重复发生的结果，就能使轴受到损伤3、轴电流的防范措施

3.1在轴端安装接地碳刷，使接地碳刷可靠接地，并且与转轴可靠接触，保证转轴电位为零电位，随时将电机轴上的静电荷引向大地，以此消除轴电流。

3.2．为防止磁不平衡等原因产生轴电流，在非轴伸端的轴承座和轴承支架处加绝缘隔板，切断轴电流的回路。

3.3．要求检修运行人员细致检查并加强导线或垫片绝缘。

3.4在机座中除一个轴承座外，其余轴承座及包括所有装在其上的仪表外壳等金属部件都对地绝缘，不绝缘的轴承应装接地电刷以防静电充电。

3.5．对于由轴交链交变磁通所产生的轴电压，可在电动机一侧的轴承座下加绝缘垫以割断轴与轴瓦之间形成的回路，使轴电流无法产生。但在实际工作中对绝缘垫的作用认识不清，从绝缘垫加装的方法和轴承座与油管道的连接上都不同程度地出现过问题，最后造成绝缘垫起不到绝缘作用，进而形成轴电流。所以我们要经常检查轴承座的绝缘强度，用500V摇表测量，绝缘不得低于0.5MΩ。

3.6保持轴与轴瓦之间润滑绝缘介质油的纯度，发现油中带水必须进行过滤处理，否则油膜的绝缘强度不能满足要求，容易被低电压击穿二、高压电机的电腐蚀1、电机定子线圈腐蚀的特点及部位长期的运行经验和电机定子绕组事故现象表明，发电机及高压电动机定子线圈的腐蚀损坏现象已相当普遍，严重地影响了电机的安全运行和使用寿命。引起电机定子绕组事故的最普遍原因是定子线圈油污腐蚀及定子铁芯槽楔、垫块、垫条松动，定子绕组端部绑绳松动断裂，致使线圈在运行中产生振动，造成主绝缘磨损腐蚀被击穿一类是从线圈外部主绝缘开始向内的腐蚀损坏，通常称为外腐蚀

另一类是从线圈内部绝缘开始向外的腐蚀，通常称为内腐蚀

1.1

线圈主绝缘外腐蚀损坏

(1)电机定子绕组端部和定子铁芯内线圈振动，使线圈主绝缘腐蚀损坏。这是外腐蚀损坏事故中最为普遍也最为严重的现象造成这种腐蚀损坏的主要原因是，电机在运行中，因其端部绕组在电磁力的作用下产生振动，致使线圈在定子铁芯槽内端部固定不牢，发生槽楔、线圈层间垫条、端部间隔垫块和绑绳松动脱落，线圈与绑绳及间隔垫块之间出现摩擦，防晕半导体漆破坏发生电晕腐蚀，从而造成槽部和端部线圈主绝缘击穿。(2)定子铁芯内部磁性物质的磨损腐蚀。这种情况主要是由于检修过程中没有认真清理、吹扫定子绕组，导致绕组线圈缝隙及其它死角处遗留了一些微小的磁性杂物，在电机运行时磁性杂物被吸附在线圈主绝缘表面，在电磁感应及电磁力的作用下，磁性杂物呈旋转方式运动，将线圈主绝缘磨钻出坑洞(3)定子线圈的油污腐蚀

大型发电机及高压电动机轴瓦都普遍存在漏油现象，因而电机线圈因油污腐蚀烧毁的事故也相当普遍。这类故障发生的部位基本集中在电机定子槽口、绕组端部和绕组鼻端引线处。其特点是油污附着在线圈上，对线圈主绝缘起溶解浸蚀作用，使主绝缘与导线分层线圈整体绝缘强度降低，长时间运行后造成定子绕组相间短路、接地短路等故障。

(4)定子铁芯硅钢片对绝缘的磨损腐蚀。在压装定子铁芯的过程中，如果硅钢片叠片不整齐，或者定子铁芯通风槽钢及端部压指压装固定不良，或者在检修中损伤了定子铁芯，都会造成电机运行时发生振动，磨损绝缘，最终导致线圈的主绝缘被击穿。

1.2

线圈内腐蚀

多次事故统计和故障线圈解剖的结果表明，线圈的内腐蚀也比较严重。对大量内腐蚀线圈的解剖分析表明，内腐蚀一般都是从绝缘与导线间的气隙气泡、线圈直线与端部的R角、线圈引出线假线焊接等部位开始的。内腐蚀现象首先是线圈内部绝缘变白并逐步扩大，随后烧损绝缘形成坑洞并积有大量绿色粉末，从而加速导线股间及主绝缘的腐蚀损坏，直至主绝缘击穿。另外，温度过高导致的热老化也是造成内腐蚀的一个重要因素2.

电晕腐蚀

电机运行中，线圈绝缘承受着较高的电场强度，如果绝缘表面防晕层与定子铁芯接触不良，线圈在槽内发生振动就会磨损绝缘表面防晕层

高压电机定子绕组在通风槽口及直线出槽口处、绕组端部电场集中，当局部位置场强达到一定数值时，气体发生局部电离，在电离处出现蓝色荧光，这即是电晕现象。电晕产生热效应和臭氧、氦的氧化物，使线圈内局部温度升高，导致胶粘剂变质、碳化，股线绝缘和云母变白，进而使股线松散、短路，绝缘老化。

①线棒出槽口处.绕组出槽口处属典型的套管型结构,槽口电场非常集中,是最易产生电晕的地方.②铁芯段通风沟处.通风槽钢处属尖锐边缘,易造成电场局部不均匀.③线棒表面与铁芯槽内接触不良处或有气隙处.④端箍包扎处.⑤端部异相线棒间.绕组端部电场分布复杂,特别是线圈与端箍,绑绳,垫块的接触部位和边缘,由于工艺的原因往往很难完全消除气隙,在这些气隙中也容易产生电晕.

3、防范措施

3.1严格执行绕组端部的绑扎工艺，增强对鼻端、引线、渐开线部位的绑扎连接，以增加端部各部件的整体强度，提高端部抗振能力和抵御短路冲击的能力。

3.2严格执行发电机水电接头的焊接工艺，在电接头两侧进行溜焊，以加强鼻端水电接头的整体性，防止导线在发电机运行中发生振动疲劳断裂

铁芯长度直线部分低阻区防晕漆二次长度铁芯加40MM中阻区高阻漆脱脂无碱玻璃丝带平包一层包扎前和包扎后各刷高阻防晕漆和中阻漆3.3电机检修期间，要认真检查槽口的封口槽楔，对松动的槽楔要重新处理。同时检查线圈槽口部位的半导体防晕层是否受到磨损，如果出现磨损，可用注射器将半导体漆顺槽壁与线圈的间隙灌入，以修补磨损部位，防止线圈电晕放电腐蚀。3.4定期对电机端部油污进行清洗。清洗后将端部加热烘干、整体喷漆，以提高端部整体绝缘的强度。

三、转子断条

原因(转子铜条为什么会断裂）1、电动机在启动时，由于很高的起动力矩及很高的端部漏抗的作用下，使导条剧烈发热产生弯曲变形，在导条的头尾引起集中变形。2、导条电流很大，这样，电磁力的振动也很大，产生2f/s的脉振，再加上离心力产生的径向位移，使端环的位移增加，进一步增加了导条末端的应力集中。3、由于起动过程中，离心力和电磁力的方向相反，当转速升高后就把导条向槽口方向推去。当电磁力恢复到2倍幅值时又把导条推向槽底，造成导条的机械疲劳和磨损。防范措施

1、在运行操作中，应严格按照电机运行规程要求控制高压电机的启动次数，特别是热态下间隔的启动次数，即在正常情况下，允许冷态启动2次，每次启动间隔时间≥5min；允许热态启动1次；只有在处理事故时可多启动1次，启动间隔时间为1h以上2、检查转子鼠笼条

在检修中，检查转子鼠笼条有无松动。若鼠笼条与铁芯槽间间隙比较大，在间隙内浇灌环氧树脂，使鼠笼条紧固在槽内；检查转子鼠笼条与短路环连接是否良好，发现有裂纹或断裂时，采用中频焊接以防止端环产生热变形。（电动机冷态、热态的划分：

a.鼠笼式电动机启动时间超过3秒或虽小于3秒而电动机已运行1小时者，视为热态

b.电动机停止运行如下时间视为冷态：

①200KW以下电动机不应小于30分钟

②200KW-500KW电动机停止运行1小时

③500KW以上电动机不应小于2小时

）

运行方面的要求

公司所辖电动机设计为连续运行方式，在运行中应尽量减少电动机的启动次数。对于制粉系统，应尽量利用输粉装置，避免球磨及排粉电机的频繁起停；对于其他电动机，运行人员应合理调整运行方式，尽量减少启停次数，同时还要根据运行规程和电动机设备规范要求，保证电动机两次启动时间间隔对检修方面的要求严格执行电动机的检修规程，加强全员的技术培训，保证电动机大、小修及事故抢修的质量。检修定子时应仔细检查绕组及连接线的绝缘有无破损处及各绕组的紧固件有无松动、磨损绝缘等现象，发现问题及时处理。检修转子时要特别注意转子笼条有无断裂、过热等现象，检查螺丝、风扇