高压电机的常见故障及对应处理方案有哪些（高压电机的常见故障及对应处理方案是什么）

交流高压电机

- 故障分析-

造成交流高压电机故障的原因有很多。为此，有必要针对各类故障探索出一套有针对性、明确的故障排除方法，并提出有效的预防措施，及时排除高压电机的故障。使高压电机的故障率逐年降低。

高压电机常见故障有哪些？他们应该如何处理？

故障类型

1、电机冷却系统故障

2、电机转子故障

3、高压电机定子线圈故障

4、轴承故障

5、绝缘击穿

故障类型

1、电机冷却系统故障

故障分析

由于生产需要，高压电机启动频繁、振动大、机械脉冲大，极易造成电机循环冷却系统故障。这主要包括以下几种：

1、电机外部冷却管损坏，导致冷却介质流失，进而降低高压电机冷却系统的冷却能力。冷却能力受阻，导致电机温度升高；

2、冷却水变质后，冷却管被腐蚀、被杂质堵塞，造成电机过热；

3、有些冷却散热管道对散热功能和导热性能要求较高。不同材质的物体由于收缩程度不同而留下间隙。两者的接合处会出现氧化、生锈的问题。冷却水渗入其中会导致电机损坏。一旦发生“射击”事故，电机单元会自动关闭，导致电机单元无法正常工作。

修复方法

监督外部冷却管道，尽量降低外部冷却管道介质的温度。提高冷却水的质量，减少冷却水中的杂质腐蚀管道、堵塞冷却通道的概率。润滑油滞留在冷凝器中会降低冷凝器的散热率并限制液态制冷剂的流动。针对铝制外冷却管道的泄漏情况，检漏仪的探头移动到所有可能泄漏的部位附近。在需要检查的部位，如接头、焊缝等处，系统再次运行，以便再次使用检漏剂。实际方案是采用冲压、填塞、密封的维修方法。进行现场维修时，必须在高压电机铝外冷却管的泄漏区域涂上胶水，可以有效防止钢与铝的接触，达到良好的抗氧化效果。

2、电机转子故障

故障分析

电机在启动和过载运行过程中，在各种力的作用下，电机内部转子的短路环与铜带焊接在一起，导致电机转子铜带慢慢松动。一般，由于端环不是由整块铜锻造而成，焊缝焊接不良，在运行过程中容易因热应力而产生裂纹。如果铜排与铁芯配合过松，铜排会在槽内振动，可能导致铜排或端环断裂。另外，安装工艺进行不当，导致线材表面出现轻微的粗糙效果。如果热量不能及时散发，会严重引起膨胀变形，导致转子振动加剧。

修复方法

首先应检查高压电机转子的焊接断点，并认真清理铁芯槽内的杂物。主要检查是否有断筋、裂纹等缺陷，在焊断处用铜材进行焊接，并将所有螺钉拧紧。完成后，将开始正常操作。对转子绕组进行详细检查，重点预防。一旦发现，需要及时更换，以免铁芯严重烧毁。定期检查铁芯紧固螺栓的状况，重新安装转子，必要时测量铁芯损耗。

3、高压电机定子线圈故障

故障分析

高压电机故障中，定子绕组绝缘损坏引起的故障占40%以上。当高压电机快速启停或快速改变负载时，机械振动会导致定子铁芯和定子绕组相对移动，因热劣化而导致绝缘击穿。温度的升高会加速绝缘表面的劣化并改变绝缘表面的状况，从而引起一系列与绝缘表面状况相关的变化。由于绕组表面的油污、水蒸气、污垢，以及定子绕组不同相之间的放电，导致接触部分高压引线绝缘层表面的红色防喷漆变成黑色。检查高压引线部分，发现高压引线断裂部分位于定子机座边缘。在潮湿环境下持续运行，导致定子绕组高压引出线绝缘层老化，导致绕组绝缘电阻下降。

修复方法

根据施工现场条件，先将电机绕组的高压引出段用绝缘胶带包裹。按照维修电工常用的“挂把手”手法，将故障线圈的上槽边缘慢慢提起，距定子铁芯内壁3040毫米，尝试固定。用简易烤夹初步夹住新包好的绝缘部分，用粉云母带将上层直段半包，使其与地面绝缘10至12层，然后包住两端的机头。相邻槽线圈与地绝缘，线圈端部斜边部分用刷长12mm涂高阻半导体漆。最好加热和冷却各两次。第二次加热前再次拧紧模具螺丝。

4、轴承故障

故障分析

最常用的高压电机是深沟球轴承和圆柱滚子轴承。造成电机轴承故障的主要原因是安装不合理和未按相应规定安装。如果润滑油不合格，如果温度异常，润滑脂的性能也会发生很大的变化。这些现象使轴承容易出现问题并导致电机故障。如果线圈固定不牢，线圈和铁芯就会振动，定位轴承承受过大的轴向载荷，导致轴承烧坏。

修复方法

电机专用轴承有开式和闭式两种，具体选型应根据实际情况而定。对于轴承，需要选择特殊游隙和润滑脂。安装轴承时，要注意润滑的选择。有时使用含有EP添加剂的润滑脂，可在内套筒上涂一层薄薄的润滑脂。润滑脂可以提高电机轴承的使用寿命。正确选择轴承和准确使用轴承，减少轴承安装后的径向游隙，并采用浅外圈滚道结构来防止。装配电机时，安装轴承时还需仔细检查轴承与转子轴的配合尺寸。

5、绝缘击穿

故障分析

如果环境潮湿，导电导热性能较差，很容易造成电机温升过高，导致橡胶绝缘变质甚至剥落，造成引线松动、断裂甚至电弧放电问题。轴向振动会引起线圈表面与垫、铁芯之间的摩擦，造成线圈外部半导体防电晕层的磨损。严重时会直接破坏主绝缘，导致主绝缘击穿。高压电机受潮后，其绝缘材料的电阻值不能满足高压电机的要求，导致电机故障；高压电机使用时间过长，防腐层与定子铁心接触不良，产生拉弧，击穿电机绕组，最终导致电机故障。高压电机内部油污浸入主绝缘后，很容易造成定子线圈匝间短路等，高压电机内部接触不良也容易导致电机故障。

修复方法

绝缘技术是电机制造和维修中的重要工艺技术之一。为了保证电机长期稳定工作，必须提高绝缘的耐热性能。主绝缘内部放置半导体材料或金属材料的屏蔽层，以改善沿表面的电压分布。完整的接地系统是系统抵抗电磁干扰的重要措施之一。

高压电机最严重的故障是什么？

一、高压电机常见故障

电磁故障

1、定子绕组相间短路

定子绕组相间短路是电机最严重的故障。会对电机本身绕组绝缘造成严重损坏，烧毁铁芯。同时会造成电网电压降低，影响或破坏其他用户的正常用电。因此，需要尽快排除故障电机。

2、一相绕组匝间短路的电机

当相绕组匝间短路时，故障相电流增大，电流增大的程度与短路匝数有关。匝间短路破坏了电机的对称运行，造成严重的局部发热。

3、单相接地短路

高压电机的供电网络一般为中性点非直接接地系统。高压电机发生单相接地故障时，如果接地电流大于10A，就会烧毁电机定子铁芯。此外，单相接地故障还可能发展为匝间短路或相间短路。根据接地电流的大小，可以排除故障电机或发出报警信号。

4、电源或定子绕组一相开路

电源或定子绕组的一相开路，导致电机缺相运行，导通相电流增大，电机温度急剧升高，噪声增大，振动增大。尽快停止机器，否则电机会烧坏。

5.电源电压过高或过低

如果电压过高，定子铁芯磁路会饱和，电流会迅速增大；电压过低，会使电机扭矩下降，带载运行的电机定子电流增大，导致电机发热，严重时会烧毁电机。

机械故障

1、轴承磨损或缺油

轴承故障很容易导致电机温度升高、噪音增大。严重时，轴承可能锁死，电机可能烧毁。

2、电机配件装配不良

装配电机时，螺丝柄不平整，电机内外小盖与轴摩擦，导致电机发热、噪音大。

3、联轴器装配不良

轴的传递力使轴承温度升高，电机振动增大。严重时会损坏轴承，烧毁电机。

2、高压电机的保护

1、相间短路保护

即电流速断或纵差保护反映的是电机定子的相间短路故障。 2MW以下电机设有电流速断保护；容量为2MW及以上或2MW以下的重要电机，但电流速断保护灵敏度不能满足要求，有6条出线的可配备纵差保护。电机相间短路保护动作跳闸；对于有自动退磁装置的同步电动机，保护也应作用于退磁。

2、负序电流保护

作为电动机匝间、断相、相序逆、电压大不平衡的保护，也可作为电动机三相电流不平衡、相间短路故障主保护的后备。负序电流保护在跳闸或信号时动作。

3、单相接地保护

高压电机的供电网络一般为小电流接地系统。当发生单相接地时，只有接地电容电流流过故障点，一般危害较小。只有当接地电流大于5A时，才应考虑加装单相接地保护。当接地电容电流10A及以上时，保护动作，限时脱扣；当接地电容电流低于10A时，保护可跳闸或发信动作。电动机单相接地保护的接线及整定与线路单相接地保护相同。

4、低电压保护

当电源电压短时下降或中断后恢复时，许多电机同时启动，可能会导致电压恢复时间较长甚至无法恢复。为了保证重要电机的自启动，对于不重要的电机或工艺或安全原因，不允许在跳闸前对自启动电机装设延时动作的低压保护。

5、过载保护

长期过载会使电机温度升高超过允许值，导致绝缘老化，甚至引起故障。因此，运行中容易发生过载的电机应配备过载保护。根据电机的重要性以及过载发生的条件，可以将动作设置为发出信号、自动减载或跳闸。

6、启动时间过长保护

反作用力电机启动时间太长。当电机的实际启动时间超过设定的允许时间时，保护跳闸。

7、过热保护

它响应定子正序电流增大或任何原因引起的负序电流出现，导致电机过热，保护动作报警或跳闸。过热禁止重新启动。

8、堵转保护（正序过流保护）

如果电机在启动或运行过程中发生堵转，保护动作就会跳闸。对于同步电机，还应增设失步保护、失磁保护和异步冲击保护。

审稿编辑：唐子红