江 西 煤 炭 科 技 2003年 第2期
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唐 长 华烷基醚硫酸盐
(安源股份公司白源煤矿,江西萍乡337039
摘 要:大型设备高压拖动电动机运行超过10年后,不同程度地出现各类故障。本人通过十几年对高
压电机使用维护,掌握了一些简便、快捷的修复方法,不仅缩短了故障影响时间,还能节省设备大修费用。 关键词:高压电机;故障原因;修理
中图分类号:T M307+.2 文献标识码:B 文章编号:1006-2572(200302-0026-03
陶土面砖
我矿的大型设备使用年限均超过10年,设备正处于效率低、故障频繁的大修期,其主要表现:机械磨损大,电器绝缘老化,绝缘等级下降,电气开关烧损炭化严重,断流容量不够,故障动作保护灵敏度降低,电机空载损耗大温度升高等,造成多台高压电机定子线圈单相对地短路、相间短路、转子热击穿对地放电等故障。设备维修量大,维修成本高,影响正常生产,对安全造成威胁。 现对我矿近几年来高压电机故障的修理方法进行总结。
1 三相高压鼠笼式电机故障原因及修
理
1.1 鼠笼式高压电机定子绕组一相对地短路及相
间短路故障原因
高压电机定子绕组对地短路及相间短路故障主要原因是:线圈绝缘老化、变质、绝缘水平降低,当电机起动、停止较频繁时,起动电流较大,使绝缘薄弱点击穿;电机线圈绝缘表面粘满粉尘,特别是导电粉尘的侵入,造成爬电距离缩短,造成对地击穿;电机
起、停瞬间的操作过电压,引起绝缘击穿;电机定子端部线圈与端箍之间绑扎松动,因机械力和电磁力作用,使之磨损,造成绝缘损坏,对地击穿;当线圈对地击穿后,而损坏相邻线圈,引起两相短路,造成供电系统故障跳闸,事故扩大。1.2 对定子线圈短路故障处理方法
对电机定子线圈端部故障处理程序:先用专用电吹风对定子绕组进行吹拂,彻底清理线圈绝缘表面吸附的灰尘,然后用毛刷对定子槽楔,绕组间的空隙,以及绕组与端箍间隙内灰尘进行清理,对灰尘与油污结成的硬壳,用胶木刮板铲除。完后,用电工刀剥削损坏的绝缘,清理线圈表面放电余碴,再用汽油清洗损坏的线圈。然后用2500V 高压摇表对线圈分段进行摇测、检查,判断整个线圈的绝缘状态。
对烧损的铜线圈,用铜线补焊,焊料采用“料303”银钎料。对烧断的铜线圈,能对焊好的进行焊
接,对已烧毁一段的,用同截面、同材料的导线两头对焊,在焊接前,必须对故障点清理干净,用锉刀修齐,倒好坡口。焊接后,必须同样对线圈进行整修,锉平打磨光滑,去毛刺,并清洗。 焊接工艺结束,对焊接处进行绝缘包扎,首先对
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62・Ξ收稿日期:2002-12-05
故障点边的旧绝缘层削出坡口,以增加线圈爬电距离,然后在修补的线圈处刷几道1032#绝缘漆,待绝缘漆干燥后,用2432#玻璃丝布带(0.15×25mm半叠包扎,并且与旧绝缘层坡口塔接,保证半叠包层数7层,然后刷两道绝缘漆,用红外线灯泡加热烘干约2~3小时,确保新包扎玻璃丝布带半叠包的缝隙的密封性,防止潮气侵入。如故障点在端部线圈与端箍之间,必须在线圈与端箍之间,垫上绝缘垫,用无纬带绑扎牢固,并刷绝缘漆烘干。
绕组修复完毕,对定子绕组进行绝缘摇测及交流耐压试验,确保修复质量。
电机轴承损坏主要是水泵电机;因水泵使用时间较长,磨损大,尤其是平衡盘间隙调整不及时,窜量大,造成电机水泵联轴器间隙不合要求,电机起动时,水泵轴窜动大,顶压电机,造成电机滚动轴承轴向移动过大,轴承发热,轴承润滑脂液化,并从轴承盖边缘甩出,轴承润滑脂减少,恶性循环,从而损坏轴承。这是我矿高压电机轴承损坏的主要原因。
电机运行过程轴承发热,查出原因后,我们先调整好水泵轴向窜量,再从检查轴承径向间隙,转
动响声,震动来判断轴承损坏情况,如轴承较好,只需重新更换润滑脂。首先拆下轴承盖,再拆下电机端盖,用胶木板条将轴承内及轴承盖上的大部分润滑脂刮下,用镊子夹住粘汽油的棉纱对轴承前后进行清洗,晾干后,重新加上同类润滑脂,其填充量为1/2~2/3轴承室空间,然后重新装配电机端盖和轴承盖。
如果轴承损坏需要更换新轴承,首先对新轴承进行清洗,再按要求进行涂脂。千万注意,大中型电机更换一端轴承时,拆下该端电机端盖后,其轴颈一定要用硬木支撑或用吊索吊平,保证转子处于水平状态,避免另一端轴承的损坏。然后用三爪拉轮器拆卸轴承,保证轴承内圈均匀受力。最后装配轴承时,采用简易的铜棒打入法,此方法注意受力不能过大,必须对称地打击轴承内圈,确保轴承装配质量。
2 绕线式高压电动机转子损坏原因及修理
绕线式异步高压电动机转子损坏主要是电机起、制动频繁,过负荷以及起、制动瞬间过电压引起。我矿主提升机电机因选型偏小,绞车小时提升循环23~24次,电机温升较高,电机在频繁起动时,因过热,转子绕组甩锡松焊,造成对地放电,俗称“打炮”。主要部位集中在引线焊接处,并头套。因故障多次发生,造成电机更换、修理频繁。
电机转子线圈因过热而对地放电的处理,首先必须拆除钢丝绑扎带,拆除以前,测量好钢丝绑扎宽度、钢丝规格、匝数等,刮除放电线圈烧焦黑点,清理放电铜碴,毛刺。如故障发生在转子引线焊接处或并头套,则采用电烙铁加热,拆下引线接头套或并头套,铜楔,风叶片等,清理线圈端部剩余焊锡,用锉刀平整光滑。然后用汽油清洗,对取下的引线头、接头套或并头套、铜楔、风叶片同方法处理。清洗结束,就可进行焊接,焊接可采用锡焊、银焊两种工艺。
锡焊工艺:首先在线圈端部和拆下的引线头、接头套或并头套、铜楔、风叶片上涂上焊锡膏,然后搪锡。完后,将搪好锡的线头放入搪好锡的接头内,压紧,使之紧密接触,然后套入线圈端部,夹紧。装配并头套时,先用并头套套上上、下层线圈头,装风叶后,再打入搪过锡的铜楔,夹紧,保证接触良好。
red5集用氧一乙炔焰加热焊接钳(在家用火钳两头各焊接一块4mm厚与接头套或并头套同面积的铁板制成。当焊接钳铁板烧红后,用焊接钳紧夹接线套或并头套,待温度上升后,加入焊锡,使之完全熔入整个套内,反复数次,锡焊结束。
银焊与锡焊在工艺上大体相同,但区别是:银焊时,氧一乙炔焰直接加热焊接部位,温度高,必须将施焊部位周围的绝缘用无碱玻璃带半叠包一层,然后用粘湿的石棉绳包上线圈根部隔热,以
免损坏其他线圈的绝缘。
dmx512协议焊接结束后,用电工刀或锉刀除去多余焊锡(或焊银打磨使表面光洁。然后转子绕组重新进行绑扎,由钢丝绑扎改为0.17×25mm无纬带绑扎,其匝数按W=Q电动升降机构
P
(匝
W—无纬带绑扎匝数,匝。
Q—原钢丝箍的总拉断力,kg f。
P—所选无纬带极限抗拉强度,kg f。
无纬带需要均匀地、一层层地缠绕,不能交叉,才能保证无纬带的强度。最外层表面可以交叉缠绕,为的是使绑扎后的转子表面光滑、平整。无纬带要压住并头套轴向长度的一半。层数不能少于6~7层,否则不能形成玻璃钢。无纬带经固化后,检查可用小榔头敲打,发出清脆的金属声为合格。
再对焊接处及绑扎无纬带刷涂1032#绝缘漆若干遍,对周围其他过热绝缘,进行刷绝缘漆处理,用灯泡加热干燥,最后测量三相直流电阻值,确保焊接
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质量。
3 三相高压同步电动机转子阻尼条开焊或断裂故障原因及处理
我矿付井提升机采用发电机—电动机组直流电力拖动系统,发电机组由1000kw同步电动机拖动,因付井担负集中上、下人和上、下重物等任务,造成同步机每天启动6~7次,经常性频繁起动电机,加上同步机出现失励运行状况,造成同步机转子阻尼条与端环焊接处开焊,在离心力作用下,造成阻尼条断裂。
阻尼条开焊断裂检修时,更换后的阻尼条与端环焊接焊料若没有填满焊缝,则因电阻过大而发热,在离心力作用下造成开焊事故。
促进剂ns更换后的阻尼条,在铁芯槽内移动而出现间隙,又未采起固定措施,更换后,阻尼条与未更换的阻尼条轴向窜动的位移不一致,不仅造成端环变形,并且松动的阻尼条受到离心力、剪应力作用,造成与端环焊接处的阻尼条断裂,而断裂的阻尼条受离心力作用,向径向方向甩动变形,严重时会刮坏定子线圈绝缘。
以上故障,造成同步机起动时间长,起动困难,多次起动才能成功,对高压起动开关损坏严重,易引起定子相间短路甚至会造成电网事故。
同步机转子故障现象:转子各块端环上的阻尼条出现1~3根断裂和阻尼条在端环孔内松焊,并且都出现在发电机侧,我们采用把所有阻尼条沿端环内侧边锯断,除掉端环内的断阻尼条,再用转子上阻尼条焊接的方法。首先移开同步机定子,完全露出转子阻尼条。拆除同步机转子两边端环的联接板,用木锤对称地打击同步机转子滑环侧端环,使阻尼条最大限度地向故障侧移动,确保锯断后阻尼条与端环焊接的长度,以免损坏凸极线圈。然后沿故障侧端环内侧边全部锯断阻尼条,把锯下的端环内的短条阻尼条用氧一乙炔焰加热打出,去净端环圆孔内的剩余
铜料焊渣,对受热等变形端环进行调平后,把端环浸入30%的稀硫酸溶液中,待端环表面的氧化层、杂质、油污清除,露出铜板本后,再把端环浸入10%碱性溶液中进行中和,最后用清水冲洗干净。
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