交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用量大面廣。用戶(hù)最為關(guān)心的是運(yùn)行可靠性和使用壽命。調(diào)查結(jié)果表明，電動(dòng)機(jī)的平均壽命大約25～30年。正確的維護(hù)、檢查和及時(shí)診斷，可以早期發(fā)現(xiàn)事故隱患，防患于未然，從而可以減少停機(jī)停產(chǎn)損失和搶修費(fèi)用。本文主要介紹某發(fā)電廠主機(jī)和輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用交流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行20多年來(lái)的故障原因、檢測(cè)方法、維護(hù)經(jīng)驗(yàn)、診斷標(biāo)準(zhǔn)等。

電廠擁有1000多臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)，多數(shù)為高電壓，大功率。20世紀(jì)80年代投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行了20 多年，已經(jīng)逼近電動(dòng)機(jī)平均壽命的下限。調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明共有133臺(tái)電機(jī)發(fā)生了142起故障。故障發(fā)生部位主要是：定子線(xiàn)圈，引線(xiàn)；轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈，籠條，滑環(huán)，引線(xiàn) 和主軸；軸承部件。

其中，定子占38%，轉(zhuǎn)子占30%集電環(huán)占21%，軸承占11%。從發(fā)生故障的原因方面看，主要有：絕緣老化，固定不牢，接觸松動(dòng)，吸濕，污損，熱漲，過(guò)載，負(fù)載不良，軸承不良，潤(rùn)滑不良，軸電流，地基下沉，制造維修不良，保護(hù)裝置不良，冷卻不足，維護(hù)不良，進(jìn)水，異物混入，碰傷等。由于老化污損引起者占37%；由于過(guò)載，負(fù)載不良引起者占26%；軸承方面占27%；由于維護(hù)不良（修理不當(dāng)，保護(hù)裝置有缺陷，冷卻不足等）引起的占30%。

在故障處理對(duì)策方面，整個(gè)繞組需要修理和更新的，定子線(xiàn)圈占31%，繞線(xiàn)型轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈占44%，籠型轉(zhuǎn)子鼠籠占38%。軸承和集電環(huán)方面的故障，多數(shù)可以單獨(dú)修復(fù)，但它們對(duì)定子轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈損傷的影響較大。

綜上所述，為了預(yù)防重大事故的發(fā)生，應(yīng)在絕緣老化的診斷、槽楔松動(dòng)、接觸部件松動(dòng)、冷卻系統(tǒng)、軸承、保護(hù)裝置等方面的檢查維護(hù)上多下功夫。

檢測(cè)方法

1.日常檢查

日常檢查周期為1~7天，檢查項(xiàng)目有：①運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：電壓，頻率應(yīng)在正負(fù)5%以?xún)?nèi)，負(fù)載電流應(yīng)不超過(guò)額定值噪聲無(wú)異常，振動(dòng)幅值小于25微米（2極機(jī)），40微米（4極機(jī)）60微米（6極以上的電機(jī)），溫度（機(jī)座，軸承，線(xiàn)圈）無(wú)變化，無(wú)異味，通風(fēng)系統(tǒng)過(guò)濾器網(wǎng)無(wú)堵塞；②外觀：機(jī)座無(wú)龜裂，損傷；③軸承：滾珠軸承的噪聲，振動(dòng)，溫升應(yīng)無(wú)異常，滑動(dòng)軸承的溫度，油箱油量（油位），潤(rùn)滑狀態(tài)（油環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，油流狀態(tài)）等都應(yīng)正常，無(wú)露油；④油冷卻器：冷卻水狀態(tài)應(yīng)正常，無(wú)漏水現(xiàn)象；⑤集電環(huán)裝置：應(yīng)無(wú)火花，無(wú)異常聲音。

2.定期檢查

與日常檢查不同，定期檢查項(xiàng)目較多，檢查周期各不相同。

⑴軸承：滾動(dòng)軸承應(yīng)按規(guī)定間隔期進(jìn)行拆檢，內(nèi)外圈滾動(dòng)面，滾動(dòng)體，保持器等應(yīng)無(wú)異常，潤(rùn)滑脂無(wú)污染，排出的潤(rùn)滑脂應(yīng)無(wú)金屬粉末和異物，補(bǔ)給潤(rùn)滑脂?；瑒?dòng)軸承應(yīng)檢查油量，油位（1周）和油的老化（3個(gè)月），不得混入油泥和鎢金粉，潤(rùn)滑油不得污染，氧化，變色。還要進(jìn)行油的分析（6個(gè)月），軸承拆檢（周期為1-3年）用塞尺檢查間隙應(yīng)在允許值以?xún)?nèi)，下部軸瓦接觸應(yīng)在80%以上，上部應(yīng)不接觸，推力瓦不應(yīng)接觸，軸瓦不應(yīng)有變形，損傷，剝離等。油環(huán)內(nèi)外表面應(yīng)無(wú)磨耗，其圓度應(yīng)在其直徑的0.003倍以?xún)?nèi)，其合縫偏差應(yīng)小于0.05mm（徑向和軸向）止動(dòng)螺釘不得松動(dòng)。最后清掃油箱。油冷卻器也要清掃（4個(gè)月-1年）。軸電流的檢查（6個(gè)月）采用電壓計(jì)，如軸承與大地間電壓比以前低，就要更換絕緣。軸承固定螺釘（1年）應(yīng)打印標(biāo)記，不得松動(dòng)。

⑵保護(hù)裝置（1年1次）：軸承溫度計(jì)，警報(bào)裝置，斷流，壓力，差壓，油量等繼電器，連鎖裝置，探測(cè)線(xiàn)圈溫度計(jì)，過(guò)電流繼電器等電器保護(hù)裝置都應(yīng)正常動(dòng)作。

⑶聯(lián)軸器（1年）：固緊螺釘不得松動(dòng)，止動(dòng)銷(xiāo)釘要特別注意。

⑷底座：混凝土（1年）不得有裂紋和失常，還要不定期檢查底座。對(duì)機(jī)體振動(dòng)的影響。

⑸定子（1-3年）：鐵心，線(xiàn)圈上不得有塵埃，油，水分，異物等，鐵心不得過(guò)熱，變色，有接觸痕跡或松動(dòng)。引出線(xiàn)絕緣接續(xù)部分應(yīng)無(wú)異常。線(xiàn)圈端部絕緣應(yīng)無(wú)變形，損傷，污損，變色，流漆，漏電痕跡等。槽楔應(yīng)無(wú)干枯，松動(dòng)，甩出，脫落等現(xiàn)象。綁扎應(yīng)緊固。測(cè)溫元件引線(xiàn)無(wú)異常，端子無(wú)松動(dòng)。

⑹轉(zhuǎn)子（1-3年）：繞線(xiàn)型轉(zhuǎn)子的鐵心，線(xiàn)圈檢查要求與定子相同。綁線(xiàn)應(yīng)無(wú)松動(dòng)，鼓包，龜裂，損傷，折斷，沾上焊錫等。槽楔的檢查與定子相同。線(xiàn)圈引線(xiàn)應(yīng)無(wú)過(guò)熱，變色，松動(dòng)等。

⑺集電環(huán)：表面形成的黑色和黃茶色薄膜應(yīng)有光澤（1周-1個(gè)月）。表面和倒角無(wú)損傷，低速時(shí)的偏心不超過(guò)0.05mm（1-3年）。

⑻電刷（1周-1個(gè)月）：磨耗應(yīng)無(wú)異常，磨損到低于8mm（距刷辨鉚接處距離）時(shí)應(yīng)更換。電刷與刷盒間隙適當(dāng)，電刷滑動(dòng)自如。各電刷壓力應(yīng)均勻，并符合廠家的指定值。刷辨引線(xiàn)端部固定無(wú)松動(dòng)，電纜絞線(xiàn)不得有單根斷線(xiàn)，端頭鉚接處不得變色，松動(dòng)，否則立即更換。

⑼刷握：刷盒內(nèi)壁表面磨耗不得過(guò)大（1周-1個(gè)月）。電刷與滑環(huán)之間間隙應(yīng)均勻，電刷也不應(yīng)置于滑環(huán)以外，而且應(yīng)有轉(zhuǎn)子移動(dòng)1mm以上的余量（6個(gè)月）。

⑽短路裝置：接頭不應(yīng)有過(guò)熱痕跡（1個(gè)月）。短路環(huán)等應(yīng)滑動(dòng)自如無(wú)松動(dòng)。

⑾定子，轉(zhuǎn)子各種固定螺釘（1年）：不得松動(dòng)，止動(dòng)銷(xiāo)和焊接處不應(yīng)損傷，龜裂。

⑿鐵心（1年）間的氣隙：應(yīng)保證在平均值正負(fù)10%范圍內(nèi)。

⒀引出線(xiàn)（1年）：應(yīng)無(wú)龜裂損傷。

⒁接地線(xiàn)（1個(gè)月）：應(yīng)無(wú)損傷，接觸良好。

⒂間隔加熱器（1-3年）：應(yīng)無(wú)異常。

⒃通風(fēng)冷卻系統(tǒng)（1-3年）：風(fēng)洞內(nèi)無(wú)漏水腐蝕現(xiàn)象，不應(yīng)龜裂，破損，裂紋等。冷卻風(fēng)量不得減小，冷卻器無(wú)堵塞。

⒄絕緣電阻（1個(gè)月）：采用直流高壓法試驗(yàn)，應(yīng)大于1000兆歐。極化指數(shù)應(yīng)大于1.5。泄漏系數(shù)應(yīng)小于30。

⒅絕緣老化診斷（1-3年）：采用介電正切法時(shí)，介質(zhì)損失角正切應(yīng)小于10%，其增量應(yīng)小于3.5%（6kV）和小于0.7%（3kV）。采用交流電流法時(shí)電流增加率，應(yīng)分別小于8.5%和4%；第一電流急增電壓應(yīng)分別大于3.8kV和2kV;第二電流急增電壓應(yīng)分別大于8.6kV和4.6kV；采用局部放電法時(shí)，放電起始電壓（500pC時(shí)）應(yīng)分別大于3.2kV和1.9kV。最大放電電荷量應(yīng)分別小于3000pC和1000pC。放電脈沖數(shù)（500pC時(shí)）應(yīng)分別小于100pphC和50pphC。

上述所列有關(guān)定期檢查的項(xiàng)目，檢查周期和各重要求，判斷標(biāo)準(zhǔn)等，都是在拆除電機(jī)端面后進(jìn)行檢查的依據(jù)。多年來(lái)所積累的這些寶貴經(jīng)驗(yàn)對(duì)防止非計(jì)劃停機(jī)，發(fā)揮了重大作用

3.精密檢查

實(shí)施精密檢查時(shí)，不僅拆下端蓋，還要抽出轉(zhuǎn)子以后才能進(jìn)行，是在日常定期檢查的基礎(chǔ)上需要進(jìn)行詳細(xì)的檢查時(shí)，才進(jìn)行這種精密檢查。檢查計(jì)劃的擬定，要考慮到電機(jī)的用途，重要程度，運(yùn)行狀況，設(shè)置環(huán)境等因素。

⑴鼠籠的精密檢查——為了節(jié)能，主機(jī)輔機(jī)設(shè)備及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)常處于啟動(dòng)，停機(jī)狀態(tài)，籠型轉(zhuǎn)子啟動(dòng)時(shí)，電流高達(dá)額定值的5-7倍，容易引起過(guò)熱，熱應(yīng)力，并使籠條，端環(huán)斷裂，破斷根數(shù)增加或破斷部分與定子線(xiàn)圈接觸，將使后者燒損。因此，必須對(duì)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體進(jìn)行精密檢查：首先觀察，敲聲檢查，著色探傷，超聲波探傷；然后進(jìn)行運(yùn)行檢查，用電流表看有無(wú)過(guò)大波動(dòng)；最后進(jìn)行運(yùn)行中診斷，對(duì)比啟動(dòng)電流，分析運(yùn)行電流頻率，測(cè)量氣隙磁通，并提供籠條斷裂情況的診斷報(bào)告。

⑵絕緣的精密檢查——在電氣，機(jī)械，熱，環(huán)境等因素的綜合作用下，電機(jī)絕緣逐年老化。尤其是重合閘時(shí)或電網(wǎng)系統(tǒng)一相接地時(shí)，電動(dòng)機(jī)承受的過(guò)電壓高達(dá)對(duì)地電壓的3倍。因此，絕緣診斷的目的就是判斷它運(yùn)行中的絕緣耐電壓強(qiáng)度能否在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到（2E+1）kV。調(diào)查表明，電機(jī)線(xiàn)圈絕緣的耐壓強(qiáng)度每年的降低率為2.5%。對(duì)高電壓電動(dòng)機(jī)絕緣老化的診斷采用非破壞法，在施加交流和直流高電壓情況下，進(jìn)行絕緣吸濕狀態(tài)和空隙老化的診斷。

維修方法

在確定電機(jī)的故障及其部位以后，首先要考慮修理難度，如果局部修理是可行的，那最好，比如切除燒損的線(xiàn)圈并更換以備用線(xiàn)圈。如果難度很大，而且是致命的，就要考慮更換整個(gè)電機(jī)。如果沒(méi)有同型號(hào)，同規(guī)格電機(jī)，在更換時(shí)還要考慮到容量，電壓，轉(zhuǎn)速，尺寸，軸心高，軸徑等的匹配。在維修方面最好與電機(jī)制造廠家聯(lián)系，爭(zhēng)取他們的幫助和指導(dǎo)。

由于采用上述檢測(cè)維護(hù)方法，電廠從未發(fā)生意外的和和非計(jì)劃停機(jī)事故。雖然也發(fā)生過(guò)故障，也進(jìn)行過(guò)更換備用線(xiàn)圈，甚至在沒(méi)有同型號(hào)備用電機(jī)情況下，也更換過(guò)電機(jī)，但并未造成停機(jī)停產(chǎn)的過(guò)大損失，而且把維修費(fèi)用減小到最低限度，這正是用戶(hù)所希望的。對(duì)已運(yùn)行20多年的電機(jī)，有的已經(jīng)更新，沒(méi)有發(fā)展到它們自然壽終，從而達(dá)到防患于未然。當(dāng)今世界的大型企業(yè)，如發(fā)電廠，鋼鐵廠等，設(shè)置有千臺(tái)電動(dòng)機(jī)的，甚至更多的電機(jī)，司空見(jiàn)慣。上述經(jīng)驗(yàn)對(duì)于它們會(huì)有很大幫助和啟發(fā)。

（摘編自《電氣技術(shù)》，原文標(biāo)題為“電動(dòng)機(jī)故障調(diào)查分析和檢測(cè)維修方法”，作者為齊麗梅。）