李 根

(河北大唐國際唐山熱電有限責任公司，河北 唐山 063029)

0 引言

診斷技術即是通過各種檢測技術，測定出能反映故障隱患的參數(shù)，從中得到預警信息，并通過進一步信息分析，準確判斷設備故障起因和程度，從而及時有效地對設備進行維修，把故障損失降到最低。電動機是發(fā)電廠最常用的驅(qū)動設備，其故障歸納起來主要分為機械故障和電氣故障，對不同的故障應采取不同的診斷和處理方法。

1 機械故障

1.1 軸承故障

軸承承載著電動機轉(zhuǎn)子不停地轉(zhuǎn)動以帶動負載運行。以滾動軸承為例，電動機運行時的正常聲音為較細的“嗡嗡”聲，日常檢查電動機聲音時，可用聽針的一端接觸軸承蓋，另一端貼在耳朵上，聽電機內(nèi)部的聲音變化，不同的部位、不同的故障會發(fā)出不同的聲音。“嘎吱嘎吱”聲，是軸承內(nèi)滾珠不規(guī)則運動產(chǎn)生的，它與軸承的間隙、潤滑脂狀態(tài)有關；“咝咝”聲是金屬摩擦聲，一般由軸承缺油所致，需要馬上給軸承補充潤滑脂，并密切關注軸承狀態(tài)。當油溫升到80 ℃左右時，可以外接軸流風扇直接給軸承降溫，使溫度逐漸穩(wěn)定，軸承聲音也會趨于正常。如果發(fā)出異常的、甚至是刺耳的響聲，說明軸承已損壞，需要停機更換新軸承。出現(xiàn)這種情況主要是軸承間隙過大或嚴重磨損導致的，此時軸承小蓋會流出黑色的稀油。

對于滑動軸承，要檢查軸瓦出入口溫度、冷卻水溫度、冷卻器溫度，軸瓦溫度一般不超過80 ℃。要注意滑動軸承轉(zhuǎn)動聲音和滾動軸承轉(zhuǎn)動聲音的差別，因為電機轉(zhuǎn)動時會在軸瓦表面形成一層油膜，軸與軸瓦基本不接觸，軸處在懸空狀態(tài)，只有“嗡嗡”的摩擦油膜的聲音。對于工作環(huán)境差的現(xiàn)場，要采用電動機自身帶小蓋的油脂軸承，而盡量不用帶有軸承蓋的軸承。這樣可將電動機小蓋改成兩半的小蓋，不需解開靠背輪就可以較清晰地檢查軸承以及加換油。軸承運行1 500 h后要更換潤滑油脂，更換時特別要注意油脂不要加得過多。油脂過多，容易造成軸承發(fā)熱。當軸承溫度在70 ℃以上時，油脂的使用壽命會減少一半，同時也會影響軸承的使用壽命。具體要求為：2極電機的油脂不超過軸承腔的1/3，4極及以上電機的油脂以達到軸承腔的1/2為宜。

1.2 軸頸磨損

軸承的軸頸是易磨損的部位。最常見的磨損原因是軸頸與滾動軸承表面配合不合理。軸頸磨損后，軸承就會走圈；若走內(nèi)圈，就會進一步使軸頸磨損，導致轉(zhuǎn)子不同心。軸承損壞嚴重時會引起定轉(zhuǎn)子與鐵芯摩擦，燒毀電機，這是電機常見的故障。所以每次檢修都要用千分尺測量軸承內(nèi)徑、外徑尺寸，軸頸尺寸，端蓋內(nèi)徑尺寸。軸與軸承應該采用動配合，端蓋與軸承外徑應采用過渡配合，配合公差可參照國標規(guī)定的轉(zhuǎn)軸配合標準。此外，還應檢查軸頸表面是否光滑，橢圓度相差不超過1 ﹪。

若軸徑磨損不嚴重，對于小型電機，可在軸頸結(jié)合面涂厭氧膠粘接進行處理，24 h后就可以繼續(xù)正常使用。多年的實踐證明：這種處理方法效果良好。對于大中型電機，可采用在軸頸表面鍍鉻、鑲套和金屬噴涂3種方法處理。

1.3 鍵槽磨損

鍵槽損傷多發(fā)生在重載情況下，如磨煤機電動機啟動負載很大，鍵槽兩邊很容易磨損，因此鍵槽兩側(cè)一定要有0.03 mm的間隙。頻繁啟動的正反轉(zhuǎn)電機很容易出現(xiàn)鍵槽磨損，如斗輪機、輸煤電機等大型低壓電機。由于設計原因，輸煤滾軸篩電機輸出軸與機械軸不是表面對輪鏈接，而是插孔式的鏈接，所以緊力不能很大，以減少滾鍵。修復方法：若鍵槽損壞嚴重，可以在損壞的鍵槽處堆焊，再開鍵槽；也可在舊鍵槽對面的位置重新開鍵槽。

1.4 聯(lián)軸器間隙過小

一般電機與負載聯(lián)軸器之間應有3～5 mm的間隙，特別是多級泵、高轉(zhuǎn)速泵，間隙一定要控制準確。如燃油泵房的3臺供油泵電機(75 kW，2極)，所帶負載是高速多級油泵，啟動瞬間轉(zhuǎn)矩很大，電機會往聯(lián)軸器側(cè)竄動約4 mm。如果間隙小，因電機使用的是推力軸承，電機軸承滾珠頂住軸承滑道側(cè)面，很快就會出現(xiàn)異常聲音，使軸承使用壽命縮短。為避免這種情況的發(fā)生，可以適當加大軸承與聯(lián)軸器的距離，且電動機軸輸出側(cè)軸承采用滾柱式軸承；也可將聯(lián)軸器采用軟連接方式。

1.5 振動

振動會使電機絕緣損傷、定子繞組端部連接線開焊、接線盒瓷瓶震裂、軸承壽命縮短、機械零件疲勞、負載機械損傷?；痣姀S鍋爐引風機和一次風機的風輪直徑為1.5 m左右，很容易出現(xiàn)這類問題。若安裝過程中機械和電機中心線不重合或底盤壓接不實，會導致臺板產(chǎn)生共振。這很難分辨是電機問題還是機械問題。維修人員首先要檢查對輪銷釘、電機地腳和前后軸承是否有問題，然后再檢查風機平衡塊是否有脫落，是否有異響等。檢查時，振動測量儀要按垂直、水平、軸向3個方面進行感觸，不同轉(zhuǎn)速有不同的振動標準，即2極振幅為0.05 mm，4極振幅為0.08 mm，6極振幅為0.12 mm，8極振幅為0.16 mm。

2 電氣故障

2.1 電動機電流增大、電機發(fā)熱

電動機電流增大、電機發(fā)熱的主要原因有：

(1)電動機過載運行時，電流會升高，使電動機嚴重過熱，可能會燒壞電動機。這時要及時調(diào)整負載，避免電動機長期過載運行。

(2)三相電源中只要有一相斷路，就會引起電動機斷相運行；如果斷相運行時間過長，將會燒壞電動機。因此，要經(jīng)常檢查電源電路。

(3)電動機內(nèi)油污、灰塵太多，電動機通風孔堵塞都會影響散熱效果，引起電動機過熱。要及時清除阻塞物，改善散熱條件；情況緊急時可以用軸流風扇吹風降溫。

此外，還可利用嗅覺分析判斷故障。電動機在正常運行中是沒有異味的，環(huán)境溫度高時略有些油脂氣味，溫度達到155 ℃以上會有異味產(chǎn)生。若有焦糊味，極有可能是引線絕緣過熱引起的，應該馬上停止運行，檢查引線。現(xiàn)在高壓電動機繞組絕緣等級一般為F級，允許最高溫度為155 ℃，超過此溫度，將損害電機絕緣。

2.2 電動機引線問題

6 kV高壓電動機接線盒內(nèi)接頭發(fā)熱問題較少見，因為它的電流較小，每8 kW僅產(chǎn)生1 A電流；其主要問題是絕緣低。而接線盒密封可以減少其絕緣損傷、老化問題。大型低壓電動機引線問題較多，主要是引線鼻子發(fā)熱。三相異步電動機啟動電流達到額定電流的5～7倍，220 kW低壓電機的啟動瞬時電流可以達到1 500 A，引線接觸面稍有接觸不良，接線鼻子就會發(fā)熱。

某電廠脫硫氧化風機功率為220 kW、電流為370 A，電源電纜為2根120 mm2電纜并接在電動機接線盒內(nèi)；接線盒長200 mm、寬300 mm，體積??；電纜鼻子采用套管型，接線時不容易折彎。由于振動，該電纜鼻子接頭松動，造成電機引線螺絲、短路板和電纜過熱燒毀。該電廠汽機水循環(huán)真空泵功率為110 kW，由2根95 mm2電源電纜并接電機，電機引線從電機繞組引出直接接在電機接線板上。因接線板是有彈性的環(huán)氧板，且接線板下邊沒有硬金屬，所以雖然螺絲壓接引線鼻子很緊，但運行振動仍造成引線鼻子與電纜鼻子松動，接觸不良，接頭過熱，導致引線多次燒毀。

根據(jù)電動機的特點和運行經(jīng)驗，可以采取以下措施：

(1)電源電纜采用開口線鼻子，可以增加電纜的柔韌性，選用長短合適的電纜線，避免交叉；

(2)加大電機電纜盒尺寸，增加窺視孔；

(3)貼蠟片紙，以便于日常檢查接頭是否發(fā)熱；

(4)電纜鼻子與電機引線接頭涂導電膏或凡士林，使金屬表面不易被腐蝕；

(5)從繞組引出來的引線下邊要用銅質(zhì)螺母固定，且使用銅質(zhì)接線板螺絲。

2.3 惡劣環(huán)境造成電動機損壞

(1)高轉(zhuǎn)速電機，如鍋爐引風機冷卻風機電機被保溫材料包圍，長期處在高溫環(huán)境下，經(jīng)常出現(xiàn)缺油、振動、軸承燒毀，而在電機前側(cè)又無法加油。應對措施：可以加大前側(cè)小蓋含油量，加裝加油孔，隨時補充油脂；還應縮短檢修周期。

(2)脫硫吸收塔攪拌器電機雖然容量不大，但惡劣的工作環(huán)境易使電纜接線盒腐蝕、線圈絕緣降低、前軸承密封圈老化，石膏水容易滲進軸承，造成設備損壞。輸煤系統(tǒng)因煤塵很多，啟動設備中的交流接觸器觸點易堆積煤粉，造成觸點虛接、拉弧、粘連，開關觸頭發(fā)熱著火，電機缺相燒損。因此，應該對接線盒、控制箱加強密封，對啟動控制設備加強檢查處理，以預防和減少電機燒毀故障的發(fā)生。

(3)高溫環(huán)境下的脫硫氧化風機、潮濕環(huán)境下的凝結(jié)水泵、粉塵堆積的輸煤皮帶電機和電源箱、要作為重點對象每天清掃。要使用密封膠密封電動機接線盒，其膠皮襯墊要定期更換，確保電機不受潮、不進灰。電機表面灰塵要定期清理，同時要整治設備環(huán)境，使設備處于良好的工作環(huán)境中。

(4)確保電動機在正常的冷卻條件下運行。大型電動機冷卻器要經(jīng)常檢查清理，定期通刷，保持冷卻水管路暢通，冷卻器出入口周圍要清潔。開啟式電機要加裝防護網(wǎng)，防止雜物被吸入電機內(nèi)部。

3 結(jié)束語

電氣管理人員要制訂具體的電動機管理細則，建立設備檔案；要深入現(xiàn)場，及早發(fā)現(xiàn)問題并解決。運行人員要認真監(jiān)視每臺設備的運行情況，每班要有重點地巡視，掌握設備運行工況，以確保電機安全穩(wěn)定運行。