高压电动机常见的故障分析及处理

高压电机工作原理和常见故障处理

培训人：涂永刚

一、高压电机说明及工作原理

1、电机产品型号及标识规定

Y-异步电动机 T-同步电动机 TF-同步发电机 QF-汽轮发电机

Z-直流电动机 ZF-直流发电机 SF-水轮发电机 Q-潜水电机

S1-工作制 IC-冷却方式 IM-安装形式 IP-防护等级

三相交流异步电动机的效率：η=P/（√3*U*I*COSφ）

其中，P—是电动机轴输出功率，U—是电动机电源输入的线电压，I—是电动机电源输入的线电流，COSφ—是电动机的功率因数

2、电动机的输出功率：指的是电动机轴输出的机械功率

输入功率指的是：电源给电动机输入的有功功率 ：P=√3*U*I*COSφ（KW）

按说电动机的输入功率应该指的是电源输入的视在功率：S=√3*U*I 这个视在功率包括有功功率(电动机的机械损耗、铜损、铁损等)、无功功率。

额定功率=U*I*√3*cosφ*η

3、三相交流异步电动机

定子部分：机座，定子铁芯、线圈、绝缘材料、端盖、轴承盖、轴承

转子部分：轴、转子铁芯、铸铝笼条、绕线转子、导线、连接环、滑环

4、公司高压电机：我公司是指供电电源系用三相交流电，电压等级是6000V三相异步电机。

分类：我公司高压电机分两种：绕线式，鼠笼式。

用途：鼠笼式：一般用于大型斗提及皮带机等一般负载。

绕线式：一般用于球磨机、立磨、破碎机、大型风机等高起动转矩场所。

5、工作原理

5.1．高压电机接通线电压为6KV三相初相位相差1200正弦交流电，定子绕组有三相电流通过，在定子铁芯产生一个旋转磁场，静止的转子同旋转磁场有了相对运动，转子导线切割磁力线而产生感应电动势，转子导线是一个闭合的回路因而产生感应电流，电流在磁场作用下产生电磁力，使转子随旋转磁场旋转方向转动起来。

5.2．异步电机指电机的额定转速小于其旋转磁场的速度的电机，使转子与旋转磁场之间速度保持一定差异，始终使转子能切割磁力线保持电机运转。

高压电动机的故障特征及定值保护

摘要：高压电动机的故障一般有过负荷、堵转、线圈绕组接地，短路等，针对这些故障，电机控制系统中应设臵保护定值，对高压电机的运行过程实施保护。

关键词：高压电动机 故障特征 定值保护

引言

在工业迅速发展的今天，工业系统中大机组的投入数量不断增加，高压电动机的使用也越来越多，高压电动机的故障，对机组安全、稳定运行造成极大的威胁，也给生产造成了重要的影响。因此，防止高压电动机事故，提高机组运行的可靠性显得尤为重要。

本文基于高压电动机故障特征的分析，将其保护分解为过流、负序、零序三大类，基本上涵盖了高压电动机常见故障保护。

1高压电动机的故障分析

高压电动机故障一般有断项、不平衡、相间短路、接地短路、过负荷、堵转等。像过载、短路、堵转这类故障，它们对电机造成的损坏主要是由于电流增大引起的热效应，绝缘老化程度大幅增加，从而电机的寿命明显缩短，严重时甚至烧毁电机；接地短路、断相、相间短路这类故障，除了严重的短路故障会造成相电流明显增加外,大多数不出现明显的电流幅值变化，但会有零序电流产生，由于该类故障常使事故升级，所以，对该类故障也必须尽早诊断、排除。

2保护原理

定值保护是通过综保对高压电机实现继电保护功能的，将高压电机的高压电流经变换器转换成计算机处理的信号，并能用键盘设定电流整定值及动作时限整定值，以实现不同的保护对象。正常时，显示被保护对象工作电流值，在保护动作后，发出相应的信号，并记录动作电流值，作为监视、分析故障的依据。 3定值保护

3.1电流速断保护

电流速断保护作为引出线及定子绕组相间短路的主保护之一,

其动作电流.dzsI的整定值按下列两条计算原则中所得的最大值选定：

（1）为了保证电动机在满载起动过程中电流速断保护可靠地不动作, 要求电流速断保护动作电流.dzsI必须大于电动机满载起动时的起动电流qdI，得:

.dzscqdkqdeIKIKKI （1）

高压电机故障分析及处理措施

摘要：在高压电机运行中，如果对高压电机维护不到位，就会导致高压电机出现故障。高压电机故障主要有两种，一种是由于机械原因导致高压电机出现故障。一种是由于电气绝缘强度不够导致出现的高压电机故障。在高压电机出现故障以后，需要相关维修人员及时进行处理，防止电机故障扩大化，本文主要针对高压电机故障分析及处理措施进行简要分析。

关键词：高压电机；故障；处理措施

1高压电机故障的主要原因

1.1由于电机的振动而引起的故障

在高压电机运行中，由于会产生震动，会导致高压电机出现故障。在高压电机发生振动原因中，其中转子轴段所生产的振动比较明显，对高压电机的正常运转影响比较大。在高压电机运行中，由于电机在前期运行中长期处于不平衡振动，导致高压电机长期处于被打击状态，导致后期出现断裂，导致高压电机出现故障。

1.2老化现象严重

在高压电机运行中，如果定子绕组引出线的绝缘层出现老化，就会导致高压电机出现故障。对于定子绕组引出线绝缘层老化主要是由线的安装和绝缘材料选择上不合理导致的。通过对绕组构造来进行分析，其中出现断裂频率最高的位置在定子机座的棱角位置，由于不断引出会导致棱角摩擦力变大，导致引出线出现老化，引发高压电机出现故障。

1.3定子绕组绝缘薄弱

在高压电机运行中，如果定子绕组绝缘薄弱，就会导致高压电机出现故障。从目前电机定子绕组的安装情况来看，很多施工单位的安装方法以及绝缘材料的选择都是存在非常大的问题的。在国内，绝缘作用的实现往往是通过匝间的玻璃丝这种材质来完成的，绝缘的效果并不是很好，其绝缘的程度是非常低的，这也是绝缘薄弱的主要的原因。按照这种绝缘方式长此以往下去，电机运行所产生的热量很难散发出去，如此，热量的难以挥发会进一步地加快绕组绝缘的老化程度，对电机造成了极大的损害。

专栏Ｉ电力建设　

论火电厂高压电动机故障及处理方法　

摘要：随着经济的发展，国家对电力的需求越来越高，在火力发电中，电动机运行常常会出现很多的故障，本　文是作者在近几年的工作中就火电厂电动机运行故障及处理的相关问题进行了简要的阐述和分析，以供参　考Ｉ　关键词：高压电动机；转子断条；故障分析；应对措施　

１火电厂厂用高压电动机运行概况　

全国大型火力发电厂厂用高压电动机故障中转子断条及　

由此引起的电机烧毁事故占电机故障的８０％，经济损失也最　

大，转子断条的修理费约占电机价格的３７～４０％，若是断条将　

定子线棒刮伤造成定子线棒短路，其修理费用就占电机价格的　

６５～７Ｏ％，而且修理后的电机质量远比原电机差，不仅会严重影　

响电厂的安全生产，也给国家造成重大经济损失。这还不包括　

因更换故障电机造成单边引风机，排粉风机，磨煤机停运而少　

发电量的损失，可见解决高压异步鼠笼断条问题是大型火电厂　

长期存在的主要生产问题之一。　

２笼形感应异步电机的特征　

鼠笼型感应电动机通常是在全压下直接启动，启动电流约　

为额定电流的４～７倍，在火力发电厂与送风机、排粉风机、磨煤　

机、引风机、给水泵配套使用的电动机通常为双笼条和深槽笼　

型，它们有好的启动性能，即启动电流小而启动转矩大，双笼与　

深槽电动机的转矩特性使转速的增加呈半个马鞍形，磨煤机的　

启动阻转矩特性非恒定，因为磨煤机停机时钢球与煤凝结在一　

起产生较大的静力矩，引风机在启动时要克服反启动阻力矩《引　

风机停运后由于拉风作用使风扇反转）这样整个电动机的启动　

取决于下列方程式：　

Ｍｂ＝Ｍｎ－Ｍｃ＝Ｊｏ　Ｘ　ｄ￣ｏ／ｄｔ　式中：Ｍｂ——剩余转矩：　

Ｍｎ——启动过程中电动机的转矩；　

Ｍｃ——球磨机的阻转矩；　

ｃ－）——角速度；　

Ｊｏ——机组的转动惯量。　

当Ｍｂ为正值时，机组获得加速度，能够启动。如果机组在　

电器，发巡检终断信号。　

（６）跳闸指令的跳闸入口合理输出　

微机保护发出跳闸命令的过程可以通过一定方法来防止