高压电动机运行故障分析及处理

高压电动机运行故障分析及处理

陈经玮

国家电投江西电力工程有限公司贵溪分公司  

江西省贵溪市   335400

摘要：在工厂企业中，电动机是主要基础生产设备，高压电动机更是一些装置生产工艺过程的关键要害设备，高压电动机的安全平稳运行，不仅是装置安全生产的源动力，也关系到工厂供电系统的稳定性。滚动轴承故障是影响高压电动机正常运行和发电机组可靠供电的重要因素之一，分析高压电动机轴承故障原因，提高高压电动机检修质量，作好轴承运行中诊断分析是预防高压电动机轴承故障的重要措施。

关键词：高压电动机；运行；故障  

高压电动机产生是由于电机功率与电压和电流的乘积成正比，因此，低压电机功率增大到一定程度 ( 如 300kW/380V) 电流受到导线的允许承受能力的限制就难以做大，或成本过高。需要通过提高电压实现大功率输出。高压电机优点是功率大，承受冲击能力强；缺点是惯性大，启动和制动都困难。现阶段，随着社会经济的不断发展，电气化的程度也在不断地提升，对电动机的应用也变得越来越普遍，而且电动机在很多企业中都发挥了非常关键的作用。高压电动机的应用也比以往要多，但是，很多电动机经常会在一些恶劣的环境中工作，再加上使用的时间比较长，那么，就会导致很多电动机出现故障问题，从而影响企业的安全用电。

一、电动机运行中故障及原因

1、轴承抱死。电动机轴承抱死是指轴承在运行中由于质量、润滑、装配等原因引起轴承运转失灵，轴承内磨擦使其急剧发热，最终使轴承内圈与外圈相互卡死。由于高压电动机输入功率较大，轴承抱死将造成转子轴颈拉伤，严重时导致转轴弯曲、端盖变形甚至转子扫膛。造成电动机轴承抱死的主要原因为 ：（1）轴承质量不好，轴承滚道和滚动体（滚珠或滚柱）表面金属起皮或挤裂 ；（2）轴承内圈与转子轴颈配合过紧或组装不规范，造成轴承部件的磨损、发热，加剧轴承老化 ；（3）轴承润滑脂选用不当或润滑脂变质、流失造成润滑不良 ；（4）其他原因造成的电机振动值超标，致使轴承磨损、老化。

2、轴承保持架磨损。轴承在高速运转时保持架与滚动体将产生碰撞、磨损，造成保持架松动，严重时会造成保持架铆钉断裂，润滑条件恶化，直至轴承抱死。造成保持架磨损的主要原因为 ：（1）轴承质量存在缺陷 ；（2）轴承安装不正，轴承内外圈运行轨道偏离 ；（3）机械串轴或偏心等造成振动磨损 ；（4）轴承润滑不良。

3、轴承走套。轴承内圈与转子轴颈之间或轴承外圈与端盖轴承室之间发生相对移动称之为轴承走套。当轴承走套时会造成转子轴颈或端盖轴承室的磨损、轴承过热、电动机振动和噪声加剧。造成轴承走套的主要原因为：（1）轴颈拉伤或磨损，椭圆度下降；（2）端盖轴承室磨损 ；（3）轴承与轴颈或轴承室的配合过松 ；（4）电机轴伸弯曲或电机与机械转轴偏心等造成振动磨损。

4、轴承过热。电机转轴变形、磨损，电机轴承、端盖装配不当一般会造成轴承过热 ；润滑脂变质、黏度过高、缺油或油脂过多也会造成温度升高 ；同时也应综合考虑电机本体和环境温度的影响。

二、电动机运行中故障措施

高压电动机运行中轴承故障，电动机滚动轴承故障成为影响电动机正常运行和发电机组可靠供电的重要因素之一。预防高压电动机滚动轴承故障，首先应确保电动机检修质量其主要措施如下：

1、严格控制轴承质量。轴承安装前严格进行外观检查，并测量轴承径向游隙、轴承内外径均应符合规定要求；同时应保证轴承进货渠道，严防非正规轴承流入。电动机大修或机械故障后检修时，应检查转子的轴伸、轴颈、端盖轴承室的磨损和变形情况。机械故障后或大修时的电动机，应在车床上对转子的轴伸、轴颈圆度进行机械测量，以检验轴伸弯曲和轴颈表面磨损情况。轴伸圆度应保持在 0 .02～0.05 mm，轴颈圆锥度不大于 0.01 mm。端盖轴承室可以通过外观检查和直径测量检查其磨损情况，其磨损量应小于 0.1 mm，有条件时可以进行同心度校验。轴伸弯曲和轴颈、轴承室磨损严重时应进行加工处理。加工尺寸应按公差标准选取。轴伸与联轴器的配合代号参照GB4772.1～2电动机尺寸及公差，轴颈、轴承室与轴承的配合参照GB/T 275滚动轴承与轴和外壳的配合。

2、正确选用与安装轴承。高压电动机滚动轴承大多采用 C m 游隙，即普通游隙。但电动机运行中考虑到温升、机械部分振动，以及轴承运转的实际情况，可以考虑采用较大的 C3 游隙。轴承更换时，除对轴承的常规检查外，还应用千分尺测量轴颈与轴承内圈配合尺寸，保证其配合紧力在 0.02～0.03 mm。超出这一范围轴承安装困难，且易造成轴承径向游隙吃紧和轴承发热，紧力太小则容易造成轴承走套和轴颈磨损。同时，应测量端盖轴承室与轴承外圈直径，保证其有一定的配合紧力，以避免轴承走套及轴承室的磨损。经验表明，轴颈与轴承内圈、端盖轴承室与轴承外圈直径的配合紧力为 0.02 mm 时为最佳，即轴颈的直径大于轴承内圈直径0.02 mm，端盖轴承室直径小于轴承外圈直径 0.02 mm 为最佳配合尺寸。轴承加热时应保证加热均匀，避免轴承局部回火。轴承用油加热时，轴承不能与油桶底部直接接触，加热到90～100 ℃并恒温约10 min。轴承加热后手动推入到轴颈，严禁敲击装配。轴承装配后应自然冷却，然后进行清洗。新轴承都涂有缓蚀剂，并不起润滑作用，所以新轴承使用前必须彻底清除缓蚀剂，一般油剂缓蚀剂可以直接用汽油进行清洗。轴承清洗后转动灵活，无杂音和卡涩，检查滚道和滚动体无锈斑和划痕；运行中的轴承清洗干净后应仔细检查确认滚道和滚动体无损伤和变形。

3、润滑脂的选用。选用在铭牌中推荐的轴承润滑脂。电动机在使用中，也可以根据电动机的设计和运行工况选择适当黏度和抗氧化(耐高温)性能的润滑脂。检修后电动机应按照标准加入润滑脂。更换润滑脂时必须将旧润滑脂清洗干净，新加润滑脂牌号必须正确，不同牌号的润滑脂禁止混用。润滑脂加入量可控制为：3 000 r/min转速的电动机加入1/3轴承腔，1 500 r/min转速的电动机加入1/2轴承腔。运行中轴承应按其维护说明进行补油，补油时注意检查排油的油质变化情况，出现异常时应及时采取相应措施。

4、预防高压电动机滚动轴承运行中的故障，应积极做好轴承运行的状态诊断与分析。高压电动机一般是大功率、高转速、长周期、强振动等工况条件下运行，现场的状态诊断分析比较困难。运行中常用的检测方式为测温、测振、听诊。电动机测温、测振是借助仪器对其运行温度和振动幅值进行检测。红外线测温仪、测振仪现场运用较广，检测方法不再赘述。电动机听诊是使用专用听针或听音棒，在电动机端盖轴承处听取轴承运转的声音，用来分析判断电动机运行的状况。电动机听诊是现场判断电动机运行状况最简便有效的方法，但需要检修人员长期的检修经验积累。作为检修维护人员应熟练掌握电动机测温、测振和听诊的基本方法，能准确甄别电动机运行时轴承的声音和外部噪声，根据轴承出现的异常声音，结合电动机温度、振动值变化情况进行综合分析，准确地分析电动机及轴承运转的状况，及时采取处理措施或安排检修，从而有效避免不必要的浪费和损失。

高压电动机轴承的运行周期主要取决于轴承检修的质量和运行中的维护水平。分析高压电动机轴承故障原因，提高高压电动机检修质量做好轴承运行中诊断分析是预防高压电动机轴承故障的重要措施。

参考文献：

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