高压电机维修常见问题
高压电机维修常见问题
高压电机出现故障后，普遍都是除了轴承故障由现场检修人员更换外，其余故障都是送专门的电机修理厂处理，这样设备修理费用很高，时间长又影响生产，所以，本文对本区域高压电机近三年来发生的常见问题及处理方法进行总结分析，参考相关文献和行业标准规范，总结出高压电机常见一般性故障类型及较为实际方便的现场检修方法，作为此类设备检修的指导，起到了很好的意义。
高压电机是指在工频50Hz、额定电压为3kV、6kV及10kV交流三相电压下运行的电机。高压电机分类方法有多种，从容量大小分为小型、中型、大型及特大型4种；从绝缘等级分为A、E、B、F、H、C级电机；从结构及用途上分为通用型高压电机及特殊结构与用途高压电机。本文将要介绍的电机为通用型高压鼠笼式三相异步电机。
高压鼠笼式三相异步电机同其它电机一样，是建立在电磁感应基础上的，在高电磁场作用下和本身技术条件及外部环境、运行条件等综合作用下，电机将在一定运行期内产生各种电气、机械故障。
1高压电机经常出现的故障
1.1电机绝缘电阻低，绕组绝缘击穿接地及引出线故障
由于环境潮湿，使电机绝缘受潮，绝缘电阻值不符合规程要求；由于粉尘较大，有磁性物质落在线圈表面上，产生钻孔现象，导致定子绕组的绝缘被击穿接地；电机引线位置处于铁心背部的热风区，长期运行后绝缘热老化，引出线橡胶绝缘酥脆、变质和剥落，外力和机械震动使瓷瓶破裂或电机引线松动，导致电机引出线接触不良甚至断裂而出现剧烈的弧光放电现象。
1．2电机定子槽楔松动，端部绑扎不良故障
电机定子槽楔松动、绕组端部绑扎不良，当电机在启动和运行时产生振动，线圈相对产生位移，电机电磁声大，出现放电现象。1．3电机转子故障
电机频繁启动和过载运行时产生的热效应力、电磁力和机械离心力的作用引起交变应力而造成电机鼠笼转子的短路环与铜条焊接处开焊，转子铜条在槽内松动，运行中定子电流摆动大，电机振动剧烈，电机电磁声增大并出现放电现象。1．4电机轴承故障
轴承安装不正确，配合公差太紧或太松，润滑脂添加不合适。运行时轴承发热、温升过高、振动大、轴承处声音异常发出很大的响声。1．5电机振动故障
由于制造、使用、维修不当或运行时间长等原因，电机的端盖、轴承、轴承套、转子轴颈、笼条以及定子铁芯等零部件都会发生磨损变形而丧失了应有的形位精度和尺寸精度，使电机在运行中产生振动，当振动值超标时，将影响设备的健康、安全运行。2
针对高压电机经常出现的故障制定出相应的现场检修方法
第1页共5页2．1电机绝缘电阻低、绕组绝缘击穿接地及引出线故障检修方法
三相异步电机定子常发生的电气故障，一种是绕组绝缘击穿接地，另一种是匝间绝缘损坏造成匝间短路烧坏绕组。前一种在高压电机中较常见，后一种较多发生在低压电机中。仅对绕组绝缘击穿接地故障点的寻找方法和接地点的局部修理方法进行阐述。2．1．1定子绕组接地故障点的寻找方法(1)采用冒烟法寻找定子线圈非金属性接地。
定子线圈非金属接地故障可以用这个方法，也是一种简便的方法。在铁心与线圈之间加一较低电压，用调压器来调节其电压，限制电流在5A以内，以防烧坏铁芯。电流在通过接地点时，在故障点处产生热量，由于热作用，烧损绝缘会冒白烟，甚至产生火花。
(2)采用电压降法寻找金属性接地故障点。
这种作法要在抽出转子情况下进行，否则通以交流电时，转子绕组上有感应出高压的危险。
寻找金属性接地故障点具体步骤如图1所示。
①将交流或直流电源接于故障相的两端
②读出电压表V1、V2及V3上的对应电压值U1、U2及U3，此时U1U2U3。③按比例求出接地点D距离引出端A或X实际长度的百分数L1%、L2%。
图1电压降法试验接线
L1%U1/U3100%、L2%U2/U3100%。
④据求出的L1%、L2%按比例准确地寻找出金属接地点的具体位置。2．1．2定子绕组接地点的局部修理方法
(1)给要修理的线圈通人大电流使绕组加热，将温度控制在150℃左右，使绝缘软化。采用通电加热法时要注意安全，如绕组有接地故障时，外壳可能带电，当绝缘已软化后，必须先切断电源，才可开始撤出绕组的工作。
第2页共5页(2)割开端部线圈帮绳，取出垫块，退出故障线圈所在的槽中的槽锲。
(3)将故障线圈旧绝缘扒去，刷1410号云母带漆，再连续包扎F级桐马环氧粉云母带9层，要求半迭绕包扎，上、下层间的对缝应错开，并要包扎紧固。最后在外再1／2叠包0．05mm厚聚四氟乙烯薄膜1层。
(4)清扫定子槽及处理其余线圈表面的绝缘，将修复的线圈下人槽内。(5)包好串联接头及联线绝缘，配好端部垫块，并绑好端部绑绳。
(6)对全部绕组进行耐压试验，并测量绕组的直流电阻，三相的直流电阻值互差不应超过2％。
2．2引出线故障检修方法
(1)将处于热风区的引出线的旧绝缘扒去后重新加强绝缘，用F级桐马环氧粉云母带包扎8层，再1／2叠包0．05mm厚聚四氟乙烯薄膜1层。
(2)将引出线从定子绕组至接线盒之间增加几处绑扎绳，减少引出线和绝缘瓷瓶的松动。(3)用中性清洗剂擦试绝缘瓷瓶。
(4)砂光引线鼻子，接触面涂抹导电膏，紧固压线螺丝，减少接触电阻。(5)在电机接线柱和引线鼻子处包扎黄蜡带，避免弧光放电。2．3定子槽楔松脱、端部绑扎不良的故障检修方法
制造厂为了加快嵌线速度，把应该使2个线圈相互绑扎的端部垫块改成嵌线前单个绑扎，两道垫块绑扎的改为一道。这样的结构中端部线圈不能成为一个整体，在电机起动或运行中发生位移和振动，使绝缘磨损，严重者端部线圈与护圈的接触处绝缘被全部磨去而露铜。所以绕组端部伸出铁心外长度超过250mm应加两道垫块NCL，并且应绑扎牢固。
2．3．1定子槽楔松脱的处理方法(1)打出松脱的定子槽楔。
(2)用酚醛布板做成截面积为下窄上宽的倒梯形状，锯成所需的长度。(3)将酚醛布板做成的槽楔轻轻打人槽内。(4)将检修过的部位刷上绝缘漆。
2．3．2线圈端部绝缘磨损及端部绑扎不良的处理方法
(1)线圈端部磨损主要是端部线圈和护圈的接触部分磨损，将磨损处旧绝缘削去，用F级桐马环氧粉云母带包扎8层，再1／2叠包0．05mm厚聚四氟乙烯薄膜1层。(2)在端部线圈和护圈间垫3mm厚涤纶毡一块。(3)再用玻璃丝带绑牢。(4)绑扎后浸漆，用热风吹干。
第3页共5页2．4转子铜条开焊断裂点的查找及检修方法
铜条断裂口发生的部位几乎都在伸长端上，并靠近与短路环的焊接处。铜条断口附近没有显著的变形，没有象塑性材料被拉断时出现的缩颈。断口的2个断裂面往往吻合的很严密，若不仔细检查，还很难发现。但仔细检查会发现在断裂面的下半部有磨光的部分，铜条的上半部还有脆性的断裂部分，并形成前沿线，断裂点查找及检修方法如图2所示。
(1)分解电机抽出转子。
(2)用手锤轻敲铜条，经过外观仔细检查即可找出断裂处。(3)在铜条的断裂处用抛光机或三角锉打成坡口。(4)用耐火材料保护好铁心，以防止被火烤伤。(5)用铜焊焊接坡口，焊到高于坡口面为止。(6)锉平焊界处，然后砂光焊界面。(7)加强绝缘，涂上绝缘漆，用热风吹干。
(8)撤除耐火材料，检查无遗留物后用高压风吹扫转子。(9)重新装配电机并紧固各部螺丝后试车。
图2转子铜条端头的焊接法
2．5振动故障的查找及检修方法2．5．1外观检查
电机运转时，用测振仪检查测量各部位的振动值。对于振动较大的部位，要按垂直和水平方向详细测试并记录。如果是地脚螺栓松动或轴承螺丝钉松动，可直接紧固，紧固后再复测其振动值，查看是否消除或减轻。其次要检查三相电源是否平衡，三相熔断器是否有烧断现象，发现电源有问题，应及时停机并与有关部门联系解决。2．5．2单机实验
如果从外表处理电动机振动不能解决，则需要断开电源，拆开联轴器，使电动机与连接的负载机械分离，单独实验电动机。如果电动机本身不振动，则说明振源是由联轴器的安装和负载机械引起的。如果电动机本身振动，则说明它本身存在缺陷，二联轴器和负载机械可能问题不大。这时应采取瞬时停电法来区分是电气原因还是机械原因，或
第4页共5页者是由两者混合原因引起。当停电瞬间，电动机的振动立即不振或减轻，则说明是电气原因为主，否则，机械原因的可能性大。2．5．3电气原因的检查
关于电气原因引起的检查，需测试定子三相绕组的电阻是否平衡，如不平衡，则说明有开焊部位。用实灯检查绕组接地故障。然后将电动机解体，抽出转子，用开口变压器检查笼型转子是否有断笼。定子绕组的匝间短路故障，可观察绕组绝缘表面烧焦痕迹来判定，也可用开口变压器逐槽检查。2．5．4机械原因的检查
关于机械原因引起的振动和噪声，应首先探测电机气隙是否均匀。检查轴承，拆下后清洗，测量径向间隙，其间隙大小不应超过规定。还要检查定子铁芯变形和配合松动的情况。松动的铁芯可用环氧树脂粘结，片间松动需要重新压紧铁芯。检查转轴是否弯曲，必要时还要检查转子铁芯并做平衡试验。2．5．5连接部位的检查
负载机械和电动机本身经检查如果都正常，则引起电动机振动的原因是由连接部位造成的。这时要检查电动机基础水平面、倾斜度和强度。检查中心找正是否正常，联轴器本身是否平衡，连接间隙是否均匀、正确。联轴器的张口是否正确等。一般应是下张口，即联轴器下部的轴向间隙比其上部的轴向间隙要大些。3
总结
通过不断总结经验教训，改进修理工艺，我区域高压电机故障得到了很好的控制，使用上述的现场检修方法后有效地减少了突发性事故的发生，进一步提高了设备的完好率和运行周期。
实际上电动机在使用中会出现各类疑难故障，重要的是在平时维护运行中抓好管理和定期检修工作，防患于未然，尽量降低故障率，在处理故障过程中，要按照四不放过的原则认真分析故障发生的真正原因，在以后的设备使用维护中尽量避免犯重复性的低级错误，保证生产工艺线的高运转率。
参考文献
[1]李海.高压电机常见故障的现场检修方法．电机技术
[2]黄国纬.三相异步电动机的故障和修理．水利电力出版社
[3]张庆达，高齐烈，杜瑞存．高压电动机故障诊断与修理.上海科学技术出版社[4]邢金成．高压电动机振动故障的查找和处理.中国科学技术出版社
参考网站：
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扩展阅读：高压电机维修常见问题
高压电机维修常见问题
高压电机出现故障后，普遍都是除了轴承故障由现场检修人员更换外，其余故障都是送专门的电机修理厂处理，这样设备修理费用很高，时间长又影响生产，所以，本文对本区域高压电机近三年来发生的常见问题及处理方法进行总结分析，参考相关文献和行业标准规范，总结出高压电机常见一般性故障类型及较为实际方便的现场检修方法，作为此类设备检修的指导，起到了很好的意义。
高压电机是指在工频50Hz、额定电压为3kV、6kV及10kV交流三相电压下运行的电机。高压电机分类方法有多种，从容量大小分为小型、中型、大型及特大型4种；从绝缘等级分为A、E、B、F、H、C级电机；从结构及用途上分为通用型高压电机及特殊结构与用途高压电机。本文将要介绍的电机为通用型高压鼠笼式三相异步电机。
高压鼠笼式三相异步电机同其它电机一样，是建立在电磁感应基础上的，在高电磁场作用下和本身技术条件及外部环境、运行条件等综合作用下，电机将在一定运行期内产生各种电气、机械故障。
1高压电机经常出现的故障
1.1电机绝缘电阻低，绕组绝缘击穿接地及引出线故障
由于环境潮湿，使电机绝缘受潮，绝缘电阻值不符合规程要求；由于粉尘较大，有磁性物质落在线圈表面上，产生钻孔现象，导致定子绕组的绝缘被击穿接地；电机引线位置处于铁心背部的热风区，长期运行后绝缘热老化，引出线橡胶绝缘酥脆、变质和剥落，外力和机械震动使瓷瓶破裂或电机引线松动，导致电机引出线接触不良甚至断裂而出现剧烈的弧光放电现象。
1．2电机定子槽楔松动，端部绑扎不良故障
电机定子槽楔松动、绕组端部绑扎不良，当电机在启动和运行时产生振动，线圈相对产生位移，电机电磁声大，出现放电现象。1．3电机转子故障
电机频繁启动和过载运行时产生的热效应力、电磁力和机械离心力的作用引起交变应力而造成电机鼠笼转子的短路环与铜条焊接处开焊，转子铜条在槽内松动，运行中定子电流摆动大，电机振动剧烈，电机电磁声增大并出现放电现象。1．4电机轴承故障
轴承安装不正确，配合公差太紧或太松，润滑脂添加不合适。运行时轴承发热、温升过高、振动大、轴承处声音异常发出很大的响声。1．5电机振动故障
由于制造、使用、维修不当或运行时间长等原因，电机的端盖、轴承、轴承套、转子轴颈、笼条以及定子铁芯等零部件都会发生磨损变形而丧失了应有的形位精度和尺寸精度，使电机在运行中产生振动，当振动值超标时，将影响设备的健康、安全运行。2
针对高压电机经常出现的故障制定出相应的现场检修方法
第1页共5页2．1电机绝缘电阻低、绕组绝缘击穿接地及引出线故障检修方法
三相异步电机定子常发生的电气故障，一种是绕组绝缘击穿接地，另一种是匝间绝缘损坏造成匝间短路烧坏绕组。前一种在高压电机中较常见，后一种较多发生在低压电机中。仅对绕组绝缘击穿接地故障点的寻找方法和接地点的局部修理方法进行阐述。2．1．1定子绕组接地故障点的寻找方法(1)采用冒烟法寻找定子线圈非金属性接地。
定子线圈非金属接地故障可以用这个方法，也是一种简便的方法。在铁心与线圈之间加一较低电压，用调压器来调节其电压，限制电流在5A以内，以防烧坏铁芯。电流在通过接地点时，在故障点处产生热量，由于热作用，烧损绝缘会冒白烟，甚至产生火花。
(2)采用电压降法寻找金属性接地故障点。
这种作法要在抽出转子情况下进行，否则通以交流电时，转子绕组上有感应出高压的危险。
寻找金属性接地故障点具体步骤如图1所示。
①将交流或直流电源接于故障相的两端
②读出电压表V1、V2及V3上的对应电压值U1、U2及
U3图1电压降法试验接线
，此时
U1U2U3。
③按比例求出接地点D距离引出端A或X实际长度的百分数L1%、L2%。
L1%U1/U3100%、
L2%U2/U3100%。
④据求出的L1%、L2%按比例准确地寻找出金属接地点的具体位置。2．1．2定子绕组接地点的局部修理方法
(1)给要修理的线圈通人大电流使绕组加热，将温度控制在150℃左右，使绝缘软化。采用通电加热法时要注意安全，如绕组有接地故障时，外壳可能带电，当绝缘已软化后，必须先切断电源，才可开始撤出绕组的工作。
第2页共5页(2)割开端部线圈帮绳，取出垫块，退出故障线圈所在的槽中的槽锲。
(3)将故障线圈旧绝缘扒去，刷1410号云母带漆，再连续包扎F级桐马环氧粉云母带9层，要求半迭绕包扎，上、下层间的对缝应错开，并要包扎紧固。最后在外再1／2叠包0．05mm厚聚四氟乙烯薄膜1层。
(4)清扫定子槽及处理其余线圈表面的绝缘，将修复的线圈下人槽内。(5)包好串联接头及联线绝缘，配好端部垫块，并绑好端部绑绳。
(6)对全部绕组进行耐压试验，并测量绕组的直流电阻，三相的直流电阻值互差不应超过2％。
2．2引出线故障检修方法
(1)将处于热风区的引出线的旧绝缘扒去后重新加强绝缘，用F级桐马环氧粉云母带包扎8层，再1／2叠包0．05mm厚聚四氟乙烯薄膜1层。
(2)将引出线从定子绕组至接线盒之间增加几处绑扎绳，减少引出线和绝缘瓷瓶的松动。(3)用中性清洗剂擦试绝缘瓷瓶。
(4)砂光引线鼻子，接触面涂抹导电膏，紧固压线螺丝，减少接触电阻。(5)在电机接线柱和引线鼻子处包扎黄蜡带，避免弧光放电。2．3定子槽楔松脱、端部绑扎不良的故障检修方法
制造厂为了加快嵌线速度，把应该使2个线圈相互绑扎的端部垫块改成嵌线前单个绑扎，两道垫块绑扎的改为一道。这样的结构中端部线圈不能成为一个整体，在电机起动或运行中发生位移和振动，使绝缘磨损，严重者端部线圈与护圈的接触处绝缘被全部磨去而露铜。所以绕组端部伸出铁心外长度超过250mm应加两道垫块NCL，并且应绑扎牢固。
2．3．1定子槽楔松脱的处理方法(1)打出松脱的定子槽楔。
(2)用酚醛布板做成截面积为下窄上宽的倒梯形状，锯成所需的长度。(3)将酚醛布板做成的槽楔轻轻打人槽内。(4)将检修过的部位刷上绝缘漆。
2．3．2线圈端部绝缘磨损及端部绑扎不良的处理方法
(1)线圈端部磨损主要是端部线圈和护圈的接触部分磨损，将磨损处旧绝缘削去，用F级桐马环氧粉云母带包扎8层，再1／2叠包0．05mm厚聚四氟乙烯薄膜1层。(2)在端部线圈和护圈间垫3mm厚涤纶毡一块。(3)再用玻璃丝带绑牢。(4)绑扎后浸漆，用热风吹干。
第3页共5页2．4转子铜条开焊断裂点的查找及检修方法
铜条断裂口发生的部位几乎都在伸长端上，并靠近与短路环的焊接处。铜条断口附近没有显著的变形，没有象塑性材料被拉断时出现的缩颈。断口的2个断裂面往往吻合的很严密，若不仔细检查，还很难发现。但仔细检查会发现在断裂面的下半部有磨光的部分，铜条的上半部还有脆性的断裂部分，并形成前沿线，断裂点查找及检修方法如图2所示。
(1)分解电机抽出转子。
(2)用手锤轻敲铜条，经过外观仔细检查即可找出断裂处。(3)在铜条的断裂处用抛光机或三角锉打成坡口。(4)用耐火材料保护好铁心，以防止被火烤伤。(5)用铜焊焊接坡口，焊到高于坡口面为止。(6)锉平焊界处，然后砂光焊界面。(7)加强绝缘，涂上绝缘漆，用热风吹干。
(8)撤除耐火材料，检查无遗留物后用高压风吹扫转子。(9)重新装配电机并紧固各部螺丝后试车。
图2转子铜条端头的焊接法
2．5振动故障的查找及检修方法2．5．1外观检查
电机运转时，用测振仪检查测量各部位的振动值。对于振动较大的部位，要按垂直和水平方向详细测试并记录。如果是地脚螺栓松动或轴承螺丝钉松动，可直接紧固，紧固后再复测其振动值，查看是否消除或减轻。其次要检查三相电源是否平衡，三相熔断器是否有烧断现象，发现电源有问题，应及时停机并与有关部门联系解决。2．5．2单机实验
如果从外表处理电动机振动不能解决，则需要断开电源，拆开联轴器，使电动机与连接的负载机械分离，单独实验电动机。如果电动机本身不振动，则说明振源是由联轴器的安装和负载机械引起的。如果电动机本身振动，则说明它本身存在缺陷，二联轴器和负载机械可能问题不大。这时应采取瞬时停电法来区分是电气原因还是机械原因，或
第4页共5页者是由两者混合原因引起。当停电瞬间，电动机的振动立即不振或减轻，则说明是电气原因为主，否则，机械原因的可能性大。2．5．3电气原因的检查
关于电气原因引起的检查，需测试定子三相绕组的电阻是否平衡，如不平衡，则说明有开焊部位。用实灯检查绕组接地故障。然后将电动机解体，抽出转子，用开口变压器检查笼型转子是否有断笼。定子绕组的匝间短路故障，可观察绕组绝缘表面烧焦痕迹来判定，也可用开口变压器逐槽检查。2．5．4机械原因的检查
关于机械原因引起的振动和噪声，应首先探测电机气隙是否均匀。检查轴承，拆下后清洗，测量径向间隙，其间隙大小不应超过规定。还要检查定子铁芯变形和配合松动的情况。松动的铁芯可用环氧树脂粘结，片间松动需要重新压紧铁芯。检查转轴是否弯曲，必要时还要检查转子铁芯并做平衡试验。2．5．5连接部位的检查
负载机械和电动机本身经检查如果都正常，则引起电动机振动的原因是由连接部位造成的。这时要检查电动机基础水平面、倾斜度和强度。检查中心找正是否正常，联轴器本身是否平衡，连接间隙是否均匀、正确。联轴器的张口是否正确等。一般应是下张口，即联轴器下部的轴向间隙比其上部的轴向间隙要大些。3
总结
通过不断总结经验教训，改进修理工艺，我区域高压电机故障得到了很好的控制，使用上述的现场检修方法后有效地减少了突发性事故的发生，进一步提高了设备的完好率和运行周期。
实际上电动机在使用中会出现各类疑难故障，重要的是在平时维护运行中抓好管理和定期检修工作，防患于未然，尽量降低故障率，在处理故障过程中，要按照四不放过的原则认真分析故障发生的真正原因，在以后的设备使用维护中尽量避免犯重复性的低级错误，保证生产工艺线的高运转率。
参考文献
[1]李海.高压电机常见故障的现场检修方法．电机技术
[2]黄国纬.三相异步电动机的故障和修理．水利电力出版社
[3]张庆达，高齐烈，杜瑞存．高压电动机故障诊断与修理.上海科学技术出版社[4]邢金成．高压电动机振动故障的查找和处理.中国科学技术出版社
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