刘 捷，谷鹏飞
（滦南县工业和信息化局，河北 滦南 063500）
引言热电厂的汽机、锅炉及辅机含有多种类型的泵体、风机，这些设备多以电动机作为驱动设备。电动机的非计划停机势必会造成机组运行的不稳定性，严重的会引起机组出力受阻，给企业造成巨大损失。因此，电动机的可靠性已经成为企业安全生产尤为重要的环节，尤其是高压电机故障率的降低对机组稳定起到很大作用。现有电动机制造厂商从电机研发制造层面上，对电机运行的可靠性提升已经达到很高的水平。但是，电动机的使用频率和使用环境的不统一，使得电动机在某些特定的工厂故障率频发，甚至造成巨大损失。如何通过检测手段及经验判断来对高压电机进行保养及监护，将故障率控制在可以接受的范围内，对保障主机及负载设备安全运行都有重要作用。
1 热电厂高压异步电动机所存在的故障原因高压交流异步电动机是目前工厂应用最为普遍的一类动力装置，其相应的运行故障大体分为两大类：机械故障和电气故障[1]。机械故障主要有扫膛、振动和轴承过热等引起。电动机定子与转子间隙通常很小，一旦发生故障，容易造成定转子之间发生摩擦。一般是由于端盖轴室内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形，使机座、端盖、转子三者不同轴引起扫膛。振动应先区分是电动机本身引起的还是传动装置故障的原因。如果是电机本身，多是其动平衡不良造成。轴承过热往往是因超负荷运行、润滑油问题等。电气故障多发生在绕组[2]。常见的故障有电机绕组受潮引起绝缘降低、老化，绕组缺相，这些故障都可能造成电机运行不稳，振动超出正常值数倍，进而损坏轴承造成机械故障。因此，电气故障的发生又常常伴随着机械故障。另外，轴承润滑油的品质对轴承寿命起到了决定性的作用。对于配有轴瓦的高压电机通常配有润滑油站，润滑油要定期更换及滤油，保障其充足的供油量。热电厂高压轴承电机润滑油多数不提供油站，轴承加注的润滑油（如3#锂基脂、7008 航空润滑油等）不易过多，过多也会造成轴承散热不佳。另外，机械故障也很可能是人为造成的，如电机端盖或轴承安装不当也是造成轴承磨损的重要原因。总之，在电机故障中，机械故障明显多于电气故障，而机械故障多见于因轴承的损坏而造成停运。因此，日常对轴承的养护尤为重要。
2 交流高压异步电动机故障实例分析及预防事件经过：2017 年6 月某热电厂曝气风机电机常规倒运（由A 电机倒运B 电机），09：59，启动B 电机后，电机正常提升转速。13 min 后，即10：12，如图1所示的电机非驱动端轴瓦，在5 min 内温度由42 ℃骤然上升到80 ℃，由于DCS 设定跳机温度为80 ℃，所以曝气风机B 电机轴瓦升温到80 ℃后停止供电，随后由于惯性作用，电机转子缓慢降速，轴瓦温度继续升温，最高到达169 ℃，如下页图2 所示。停转后集控中心收到报警，运行人员到达现场检查测温元件，发现无异常。通知集控中心无异常，然后与当日14：49 再次启动，温度于3 min 后迅速升温至80 ℃，DCS启动保护，立即跳机。运行人员赶到，测量轴承室端盖温度120 ℃，初步判断为轴瓦温度过高，发现润滑油室液位低于1/2，如下页图3 所示。随后检修人员打开轴承室，发现轴瓦下瓦乌金面已经严重烧毁且脱落。随后对轴瓦下瓦进行更换，试运正常。
原因分析：该电机是经原厂返修的电机，有完整的实验报告，各项参数均在正常范围以内，可排除电机内部结构异常引起的故障。返修后一个月内投入运行，随后即发生此事故，初步判断由电机负载或人为等引起的故障。电机串轴极易引起轴瓦或轴承的损坏，多数由负载运行不稳定引起的轴向振动过大，进而引起的电机转子轴向串动，造成轴瓦损坏[3-5]。更换新轴瓦后试运设备，测量电机振动，轴瓦温度均在合理范围之内，排除其电机本体及其减速机带来的振动影响。
规程规定润滑油槽液位不得低于2/3，而运行人员检查其液位低于1/2，可确定供油不足。于是，重点检查电机的供油系统。检查供油泵、供油油压，均未发现异常。继续检查供油回油油管，由于风机与电机共用一个供油油管后分支，一路供风机润滑，一路供电机润滑，发现供电机一路油管堵塞，找到了其电机油槽润滑油供应不足的原因。
本次故障的原因可归为以下两点：
1）润滑油不足是导致这次电机轴瓦烧毁的根本原因。由于机组进行了长达2 个月的A 级检修，润滑油系统也停运2 个月之久，润滑油杂质沉积管路内壁。电机开启后，杂质随管路流动，由于管径较小，形成堆积，导致供油不通畅，不能满足轴瓦的润滑要求。
2）运行人员检查不到位是造成电机轴瓦烧毁的直接原因。在第一次电机停跳，温度升高，运行人员并未作出相应的对电机本体、风机本体、油系统、电气系统以及自动化系统的全面检查，也并未发现第一次停跳后润滑油系统已经存在故障，只是简单地认为温度测点可能存在坏点，联系自动化专业人员后，发现无故障，草率启动电机。专业人员缺乏专业知识，温度测点不存在异常但温度升高，必然有其实际原因，急需维检及运行人员进一步检查。
为了确保以后不再出现类似问题，需采取以下预防措施：
1）对润滑油油品进行定期检测，对供油管路进行改造，加大供油及回油管径，保证其流量。对重要设备供油回路加装流量计，将数据上传DCS 系统。
2）建立完善的巡检台账，包括加强电动机定期绝缘监测，对备用电动机争取1 个月进行一次绝缘遥测。如果电动机超过2 个月以上未启动过，在启动电动机前，运行部门除紧急情况外，最好通知电气人员进行绝缘监测，合格后才能启动运行，防止电动机因受潮或进水而烧坏。一旦发生非计划停机，需要由各专业人员分别排除各专业故障，并且保持有效沟通。
3 结语高压异步电动机转动过程中可能发生机械、电气故障，除上述润滑油引起的故障所采取的措施外，还应做到以下几点：
1）根据实际运行条件加装变频器等装置，减小电动机的启动电流，进而减小振动及定子线圈疲劳。
2）运行期间严格控制电机的冷热态启停次数。
3）对电机做好周期性保养，如：及时清除电机机座外部的灰尘、油泥，若使用环境灰尘较多，最好每天清扫一次。检查和清擦电机接线端子，检查接线盒接线螺丝是否松动、烧伤。电机的启动设备，也要及时清擦外部灰尘、泥圬，擦拭触头，检查各接线部位是否有烧伤痕迹，接地线是否良好。绝缘材料的绝缘能力因干燥程度不同而异，因此，检查电机绕组是否干燥是非常重要的。电机工作环境潮湿、工作间有腐蚀性气体等因素存在，都会破坏电绝缘。
