煤矿高压电动机故障原因分析与改进措施

陈国栋

摘　要：煤矿企业中的生产装置都是长期运行的，其中高压电动机是保障系统正常运转的关键。高压电动机在各行业生产装置中的使用非常广泛，同时在生产的过程中有着十分显著的功效。但是，由于煤矿生产区域粉末灰尘较多、存在着易腐蚀、易燃、易爆等不良的现象，所以，在电机使用的过程当中，经常发生故障，对生产装置的正常运行影响巨大。此文将结合安装调试及生产维护过程中异步电动机经常发生的一些故障进行全面讨论，同时给出相应的处理对策。

关键词：煤矿；高压电动机；故障原因；改进措施

电动机是机械设备的主要动力输出装置，随着工业生产步伐的加快，它的应用作用被更好的彰显出来。高压电动机的振动故障问题会导致设备内部绕组出现松动，进而容易引发电气事故，缩短设备使用寿命。严重的电动机振动故障问题还会对同一系统内的其他设备运行产生影响，给生产实践带来严重的经济损失。因此，必须掌握高压电动机的常见故障类型和故障原因，采用有效的诊断和处理方法，及时解决电动机故障问题，确保系统的稳定运行。

1　煤矿高压电动机故障原因

1.1 轴承部件的温度过高

轴承是高压设备运转的关键部件，但这一部件也是机械故障多发的部分，需要能对这种故障成因以及发展有全面的掌握。在判断故障类型以及故障成因的阶段中，要能对故障有透彻的分析，进而在判断故障的时候有精准高效的效果。实际造成轴承结构温度偏高的因素较多，首先，如果高压设备所使用的润滑油中含有一定量杂质就增加轴承运转中的摩擦力，使轴承温度升高。其次，在使用高压设备的阶段中出现启动频率过于频繁、设备运行以及装载方式选择不当，都可能会导致设备发生蹿轴类型振动，并对设备的弹夹造成损毁，Z终致使设备出现温度升高的问题。第三，现代高压设备为了防止轴承出现温度过高的问题，在设备中还安装有冷却器组件，但如果在冷却器运行状态下出现了进水量偏低或者是进水管路结垢的问题，那么就会影响冷却器组件作用的发挥，导致轴承的温度难以得到控制。

1.2 电动机带负载不能起动

电动机空载运行转速基本正常，而加上负载转速就急剧下降。若带负载起动，就起动不起来，這主要是转矩不足造成的，可进行以下检查：电源电压过低。可观察电机启动器电压显示情况，如果发现电源电压过低，应及时调整电源电压。电动机负载过大。当空载时电压基本正常，加负载后电压急剧下降，说明电动机负载过大，应设法减轻负载。支路压降过大。带负载启动时，若测得的电源母线电压正常，而在电动机出线端电压过低，说明电动机支路压降过大，应更换截面较大的导线，且尽可能减小电动机与电源间的距离。接线错误。如将定子绕组的△接线误接成Y接线。笼型转子断条。

1.3 齿轮传动故障

1.3.1 故障形式

齿轮传动的过程中，常因运维不当产生多种形式的故障，并且故障形式会随着影响因素的变化而改变，常见故障形式主要有：齿面破损、断齿、齿面摩擦、齿面弯曲、齿面胶合等。

1.3.2 振动特点

齿轮发生故障后，齿轮振动效果会受到影响，分析齿轮振动影响因素，分别分析齿轮在常规和非常规状态下的振动表现，了解振动水平存在的不同，在此期间，借助啮合频率、幅值调制、倍频成分、频率调制的差异具体掌握振动信号受不同类型故障影响的表现。

1.3.3 试验系统及系统故障

齿轮传统系统在试验台进行性能测试，试验台的组成部分，不可见内容即电流、速度、传感器、转矩、电压等，其中，距离控制柜三米的位置即电流和传感器，这两个装置主要用来监测信号;传感器灵敏度为5.2A/V，频率范围在0和1050Hz之间，110kHz数采系统，高效测量不同条件下的电流值。故障类型测试的过程中，组织不同的故障试验，试验种类主要有四类，不同种类故障测试工作开始之前，事先预测基准值，在故障循序引入的前提下开始试验，要想全面获知双谱分析法在不同类故障中的特点，通过应用不同齿轮进行特点总结，试验进行时，对齿轮逐一标号，设置采集频率为110kHz，采集点为1602×103，数据长度约为s。双谱分析法参与计算时，应用数据帧为102×103的点离散傅里叶变换，这对噪声消除具有良好的效果，同时，还能有效预防频谱泄露，大大提高频率分量准确性。

1.4 绝缘电阻降低

电动机的绝缘电阻一般不得低于0.5MΩ，若低于这一值，说明绝缘不良，可能会发生绝缘击穿、绕组烧坏、人身触电等事故。电动机的绝缘电阻过低一般是以下原因引起的，查出故障后应立即予以排除。长期存放不用、潮气浸入或雨水滴入电动机使绕组受潮，应对电动机进行烘干处理，恢复绝缘性能。由于长期运行，绕组上灰尘油垢太多，特别是绕组上沉积导电性粉尘，会使绝缘电阻大幅度降低，应拆开电动机彻底清除灰尘油垢，并进行干燥、浸漆处理。电动机的接线板损坏，引出线和接线盒的绝缘老化损坏，应更换已损坏的接线板，重新包扎引线绝缘或更换新的引出线。由于绕组过热而造成绝缘老化，按预防性试验标准进行交流耐压试验，合格者重新浸渍处理继续使用，不合格者应更换绝缘。

1.5 电动机外壳带电

电动机外壳带电原因如下，绕组受潮，使绝缘老化，对受潮的绕组应进行烘干处理，绝缘严重老化的绕组应予以更换。相线触及外壳，首先应检查接线盒桩头，再检查线管管口。电源线与接地线接错，接地线的接头毛刺与外壳相碰，接地线线头脱落，接地线失效和接零的零线中断，应先检查电源线和接地线的接头，再检查接地装置和中性线。引出线或接线盒的接头的绝缘损伤而引起接地。

1.6 电介质的击穿现象

在高压电动机运行的过程中会给机器内各部分都造成不同程度的压力，当绝缘体的压力达到一个上限时就会使通过电介质的电流逐渐增多，再加上众多电流给绝缘体带来的压力会使电介质出现不同程度的破损，在高压电动机使用时间过长时，甚至会因热量过高直接导致电介质分解，从而失去对电流的绝缘能力。这种现象，当施加于电介质上的电压超过某一临界值时，则使通过电介质的电流剧增，电介质发生破裂或分解，直至电介质丧失固有的绝缘性能，这种就是电介质击穿现象。电介质的破裂或分解也要取决于电介质的状态，一般情况下电介质是有固体、液体以及气体三种存在形式的，而高压电动机的常用绝缘材料一般是由固体电介质制作而成的。

1.7 振动故障

在交流類型异步电机设备正常运行状态下，设中的核心组件会处于高速旋转状态下，并且也会伴随高频率的振动。而这种高频率类型的振动也会使交流类型异步电机设备的中的螺丝部件松动，影响设备整体结构稳定性，甚至还会促促使地基下沉。其次，在交流类型异步电机设备高频振动的影响下，联轴器部件上的螺丝也会发生松动，联轴器部件发生顶死摩擦，端盖部分也有可能发生破裂。

2　对高压电动机故障的防范应对措施

，煤矿相关部门要对高压电动机性能进行定期的检测与维护，提高高压电动机在使用时的安全程度，对其中的重要细节要进行额外的检查维护，降低高压电动机运行时的风险，保障人们的生命财产安全，同时还要提高检查维修人员的责任心，必须做到对高压电动机的检查工作上心;第二，各煤矿要对高压电动机的运作环境时刻清扫，但是，要时刻注意清扫时的细节，尤其是不能直接用水对地面进行冲洗，这会给高压电动机带来很大的损害，使出现问题的几率大大提升，不利于人们的生命财产安全;第三，相关部门要协调好各方面关系，尤其是在对高压电动机定期的检查维护方面，一定要在法律允许的范围之内放宽条件，合理的安排好各方面，以人们的生命财产安全和社会经济的发展为主，使各部门做好本职工作，实现多方面的共同发展进步。

3　结语

综上所述，煤矿产业是对我国社会经济快速发展的主要推动力之一，因此，各相关部门应该重视起来，尤其是对高压电动机存在的风险评估方面，要做到一丝不苟，精益求精，保证高压电动机在安全稳定的前提下运行。

参考文献：

[1]张玉喜.6kV高压电动机故障分析及预防措施[J].建筑工程技术与设计，2016（11）.

[2]刘媛媛.关于高压电机绕组接地故障的分析与处理探讨[J].山东工业技术，2017（10）：163.

[3]杨超.高压输电线路故障诊断及预防措施[J].工业b，2015（23）：68-69.

[4]黎青会.一起斗轮机高压行走电缆单相接地引起的开关越级跳闸和PT熔断器熔断案例分析[J].新疆电力技术，2017，26（2）：31-34.

来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第10期