前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇电机维修范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
中图分类号:TM343 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)06-0100-03
一般情况下,中央空调压缩机电机都是半密封式。在空调系统启动后,蒸汽以极高的速度冲击着电动机,工作温度忽高忽低,承受压力忽大忽小,还有电动机的高速转动加上由转动带来很不稳定的磁场,都对整个电机稳定性造成极大的干扰。另外,电机绕组还要承受强大的启动电流。总之,中央空调压缩机电机是中央空调控制系统中运行环境最为恶劣的装置。压缩机电机绕组比较脆弱,在工作中出现问题的概率较大,由于其制作精细,维修起来有一定的难度,对维修者的专业素养有着较高的要求。维修时需要掌握正确的方法、维修顺序以及熟练的手法以达到良好的维修效果,保证成品的质量。在替换电动机绕组过程中,特别要注意线圈的绝缘处理。
一、工程概况
某高层办公建筑,其中一至五层为裙楼,作为商业用,6层及以上塔楼作为办公用,地下室为车库及设备用房。中央空调压缩机电机型号为开利30HR195,45kW。一次在停空调压缩机清洗蒸发器后再启动时电机跳闸。复位后重新启动,压缩机没有反应,风机正常。测量发现,三相绕组有两相对地绝缘接近零,相间绝缘电阻等于零,表明电机线圈绝缘损坏。检修人员通过检查,找出了事故的原因,设计检修方案进行仔细的检修工作,消除了事故发生的根源,使空调系统恢复正常工作。
二、电机维修方案
(一)仔细清洗机件
1.转子及曲轴箱的清洗:当压缩机电机线圈被烧掉之后,会散出很多细小的酸性物质,这些物质主要附着的部位有定子、转子及机件内表面,也有部分溶进曲轴箱的冷冻油里。所以修理时一开始就要对这些部位进行彻底的清洗并将冷冻油全部替换掉。尤其不要忽略冷冻油的替换,不然,修理完毕后,在空调系统运行过程中,冷冻油里含有的酸性物质会腐蚀浸泡油里的部分绕组,很容易破坏线圈的绝缘层,再次发生事故,这是维修失败常见的原因。维修者在将定子拆下后,一定要将曲轴箱内的冷冻油清除掉,转子铁芯、机件表面和曲轴箱用四氯化碳或汽油来清洗。洗净后,马上用冷冻油涂在这些零件的表面,防止其生锈,因为铁锈粉容易堵塞干燥过滤器且影响其本身的使用寿命。
2.定子铁芯的清洗:绕组拆除后,将定子铁芯用四氯化碳或汽油认真细致地清洗,洗净后需擦净并吹干,否则,残存在定子铁芯上的酸性冷冻油还会对新装上铁心的线圈造成一定的腐蚀。此外,一旦线圈碰到了油性物质,在浸渍绝缘漆的步骤上效果会不甚理想,从而导致维修失败。
(二)正确选用材料
1.正确选用电磁线:中央空调刚开机、在气温较高、冷冻水温较高等情况下制冷负荷很大时,从蒸发器回流到压缩机的制冷剂回气过热度较大,回流到压缩机的制冷剂蒸汽对电动机绕组的冷却效果不足将会造成绕组短时高温;另外制冷剂采用R22时,由于R22对一般的漆包线(QZ、QQ)的漆皮有腐蚀作用,会造成一般漆包线的漆皮层起泡、郓裂及至脱落,造成绝缘失效,所以中央空调压缩机电机的绕组必须选用QY型耐高温聚酰亚胺漆包线绕制,而绝不能用QQ或QZ型漆包线代替。
2.正确选用绝缘材料:槽绝缘及相间绝缘材料不能选用一般的DMD即聚酯薄膜/青壳纸,如2920等。由于青壳纸的绝缘程度较低,将使压缩机电机的耐热程度达不到F级绝缘程度。为使压缩机电机的耐热程度达到F级必须用聚酯薄膜或TFT、DMD-F等不含青壳纸的绝缘薄膜材料。槽契可用有机硅环氧层压玻璃布板裁条,切不可用竹契代用。绑扎带用环氧玻璃漆布带,也可用环氧玻璃丝绝缘套管代用,浸渍漆用环氧树脂E51。
(三)绕组端部的绑扎成型
因为中央空调压缩机电机的功率一般都较大,运行时所产生的交变电磁力较大,如果绕组端部的绑扎工艺不善,则将使绕组相间产生震动摩擦,从而引起绝缘破损,导致电动机早期损坏。绑扎时用木锤一边敲打绕组端部,一边收紧绑扎带,直到敲打也不能收紧绑扎带时为止。在绑扎过程中,应确保层间绝缘材料不因敲击绑扎而滑动,从而造成相间绕组部份直接接触(由于漆包线漆层绝缘的缘故,这种缺陷不能通过测量检出),大大降低相间绝缘水平。这一道工序的工艺水平的高低,也是保证修理成功的关键之一。
(四)绕组浸漆
1.浸渍重要性:压缩机电机的浸渍是整个修理工程中的关键环节。压缩机电机冷却方式是通过蒸发器回流的制冷剂蒸汽经过电机定子、转子表面及绕组端部来达到降温的目的,冷却速度快,强度很大。由于热胀冷缩原理,此类电动机体积比常用的电动机一般要小。绕组散热的正常途径是通过绝缘漆将热量传到绕组端部及定子铁芯外表面,在由制冷剂蒸汽来降温,浸渍效果好时全部绕组会形成一个整体,比较严密。倘若浸渍后线圈中间还存在间隙,线圈产生的热量传递途径就不很通畅。时间一长,电机温度将超过规定范围,进而烧毁线圈。此外,压缩机运行会产生较大的震动,活塞式压缩机震动现象更为明显。而且压缩机电机都有着很大的功率,这样会导致产生的交变电磁力也比较大。假如绕组浸渍不好,不成一个牢固的整体。绕组会由于强大的震动而导致活动的线圈之间震动摩擦,匝与匝之间绝缘层被很快磨损,引起短路,从而导致维修失败。
2.浸渍方法:浸漆前必须用空气压缩机将整个电机吹干吹净,接着进行预烘处理,从室温开始以20℃~30℃/h的速度慢慢提高温度,最高温度要控制在105℃以内,一般需要持续4~8h。隔1h就要用仪器测量绕组的绝缘电阻,最后当电阻值在20M上下保持稳定后,要先停止加热,让电机自然冷却,大约在铁芯温度降至60℃~70℃再进行浸漆操作。本工程中,采用牌号为E51的环氧树脂作为绝缘漆,并按照比重为10035来添加105缩胺做固化剂。有时,由于水量控制不好,二者混合搅拌之后粘稠度较大,这样,就使得绝缘漆不能充分流进较细小的空间,如槽中铜线和端部铜线缝隙,此时,需要用稀释剂对绝缘漆进行稀释,本工程采用环氧树脂活性稀释剂690#。但稀释时要控制好不能过度,太稀了,绝缘漆就不会停在漆包线间的空隙中而得以固化。一般稀释程度以绝缘漆刚好可以浸入漆包线之间为合适,这大约在绝缘漆用量的10%以内。但因为稀释剂690#分子结构中有环氧基,环氧基会和105缩胺固化剂发生反应,所以105缩胺固化剂量要适当加大,此时,绝缘漆与固化剂的比重为10040~45。可以在越100℃时进行固化,约2~3h,一共3~4次。操作的关键点是确保绝缘漆浸透,这是保证维修成功的重中之重。最后一次浸渍时,要将绝缘漆粘度浓度适当提高。粘度以绝缘漆流过线圈表面就会附着,刚好能覆盖绕组表面为合适。进行漆体固化操作后,稍稍冷却就能投入安装。
(五)电机安装完毕后的处理
1.更换干燥过滤器滤芯:压缩机电机安装完毕,必须更换干燥过滤器的滤芯,以确保修理好的系统含水量小于要求值。
2.系统试压:系统试压时须用氮气进行,不主张使用压缩空气。
3.真空处理:安装好后须对系统进行真空处理。为加快处理速度,开始抽真空时可以用机组本身进行。但处理后期,必须使用真空泵进行处理。这是因机组本身在没有制冷剂蒸汽冷却的情况下,只能短时间运行(一般不超过五分钟为宜),而这是绝不可能使系统达到足够的真空度的。真空度不够,就会使系统含水率偏高。系统中所含水份对系统和维修成功影响甚大。一方面水分会使制冷剂水解,形成酸性物质,腐蚀绕组漆包绝缘层;另一方面,还将使轴瓦等摩擦副产生镀铜效应,使电机负荷增大。
三、结语
中央空调压缩机电机由于结构精细,质量要求很高,所以维修时维修者的专业水平起决定作用。通常,主人会将电机送到维修中心进行维修,但花费大,效率低。但自己请人维修有常常达不到理想的效果。维修人员除了必须掌握基本的专业知识外,还要在操作中认真负责,不放过每一个细节,才能取得良好的维修效果。
参考文献
[1] 夏支铧.中央空调系统应用与维修[M].北京:机械工业出版社,2003.
[2] 全国勘察设计注册工程师公用设备专业管理委员会秘书处.全国勘察设计注册公用设备工程师暖通空调专业考试标准规范汇编[M].北京:中国建筑工业出版社,
关键词:风力发电机 维修 保养
中图分类号:TM315 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)09(b)-0033-02
风力发电机组的技术密集度以及自动化程度较高,是一种十分典型的机电一体化设备,整个机组的仪器设备众多,任何一个部件出现问题都有可能会导致机组停止运行,严重危害电网的安全稳定、发电厂经济利益和电力用户正常生活,因此风力发电机组的稳定运行至关重要,维修及保养是延长机组使用寿命、确保机组安全运行的有效手段,该文主要就风力发电机组的日常维修及保养工作进行探讨分析,仅为风力发电机组检修人员的工作提供参考。
1 风力发电机的维护保养
为了保证风电机组随时都能够保持最佳的工作状态,必须要能够及时做好保养,第一时间发现故障隐患并采取对应的处理措施,风电机组的维护保养工作应该以预防为主,下文就机组的维护保养要点问题进行简单总结。
1.1 定期进行巡视检查,及时发现机组的故障隐患
风力发电机主要安装在沿海岛屿、草原牧区、高原地带、山区,这些地方的自然环境大多比较恶劣,受到不断变化的自然条件的影响,机组在工作过程中经常会出现各种异常现象及设备故障,如果不能够及时发现就很容易导致机组设备严重损坏,甚至导致其停机,因此风力发电站应安排检修人员定期巡视检查,并能够结合中控室的微机数据对机组的运行状况进行分析,对于新投入运行的、带“病”工作的、出力较高的以及启停比较频繁的机组应重点检查、消除隐患。
1.2 落实定期维护保养工作
为了尽可能延长风力发电机组所有设备的使用寿命,发电厂设备维修人员必须要严格按照机组的使用维护手册落实定期维护保养工作,并能够根据自身的工作经验以及机组的实际工作状况有所侧重,机组运行过程中经常发生故障的部位应重点维护,工作人员必须要有责任心,定期维护工作不能敷衍了事,要确保每一项工作都落实到位,才能够真正消除安全隐患,防止意外事故。
1.3 维护保养工作的注意事项
为了提高维护保养质量,尽可能延长机组的使用寿命,降低发电成本,提高电网的稳定性、安全性,实际工作过程中检修人员还需要注意以下几点问题。
(1)熟悉整个机组的使用维护说明,对风电机组的内部构造、工作原理、相关性能等内容必须要有一个详尽的了解,保养过程中能够及时发现安全隐患。
(2)风电机组运行过程中,发电机轴承是出现故障最为频繁的部位之一,一般情况下,轴承不足、使用时间过长、脂使用过量、油型号不匹配、轴承更换时旧油没有全部排出、新轴承定位存在偏差等等原因都会导致轴承损坏,维护工作中要做好预防检测,可以通过频谱振动仪等仪器设备对齿轮箱、轴承的传动部位进行检查,防止传动失效,影响发电机的正常工作。
(3)变频器是风电机组的重要组成部分,它能够将电机启动时产生的冲击载荷减小,实现软启动,对于提高电动机及电网的工作效率十分有利, 因此必须做好变频器的维护工作。这就要求检修人员在日常工作中要能蚨ㄆ诘亟空气过滤器内部及冷风风道的灰尘清扫干净,时常检查设备上的螺栓、插件等的松动情况,如果发现绝缘体及导体出现腐蚀现象,必须立刻使用酒精将其擦拭干净,通过示波器能够测量出各路由开关电源输出的电压是否平稳,条件允许时可以进行该项工作。接触器的触点如果出现严重的打火痕迹,必须要更换新件,且新件的型号与原件相同,但容量大于原件。变频器工作是会产生高频电磁波,会干扰到附近仪器仪表的工作,严重时还可能损坏空间单元,使其失灵,因此检修人员必须定期对附近元器件的接地以及屏蔽层接地进行检查。
2 风力发电机的日常维修
发电机组出现故障之后检修人员必须要能够在较短时间内迅速找出故障的原因,并采取有效的处理方法,尽可能减少故障损失,下文就风电机组的常见故障及检修处理方法进行简单归纳。
2.1 风电机组的常见故障处理方法
风力发电机组涉及的设备及零部件十分多,各个零部件都有可能出现故障,因此整个机组的故障种类较多,简单来说,机组的故障可以分为机械故障和电气故障两种,机械故障一般情况下通过听设备的声音、测试表面温度、观察震动情况等方法就能够找出故障部位,相对而言,电气故障部位的检修就比较复杂,检修人员必须要能够熟悉整个机组的工作原理才能够找出故障原因并选择合适的处理方法。风电机组PLC的诊断系统是查找故障的主要途径,检修人员在工作过程中要能够通过PLC提供的故障信息查找出故障的原因,分析出准确的故障点。一般来说,故障现象的分析可以按照以下步骤进行:首先对设备的症状进行详细分析,然后展开设备检查工作,确认故障部位,之后依次排查损坏的器件、线路、新配件等等,故障处理完成之后还要对机组修理之后的工作状况及性能进行检查,确保所有的仪器设备都处于正常工作状态。
风电机组故障检查是故障检修过程中的重要环节,常见的检查方法主要有常规检查法,自诊断法,机、电、液综合分析法,电路参数测试对比法,隔离法,分段淘汰法等等几种,检查过程中要灵活选择合适的方法。常规检查就是凭借检修人员的看、闻、摸、听观察仪器是否存在温度异常、震动异常、气味异常、声音异常,查找出故障原因;自诊断法则是通过机组的控制系统及计算机控制装置中的故障诊断系统提供的自诊断提示信息分析查找出故障部位;电路参数测试对比法要求检修人员通过一定的仪表设备测量所有可疑部位的脉冲信号、电压、电阻、电流,与正常状态下的这些数值及波形进行对比,从而找出故障部位;机、电、液综合分析法指的是在同一个故障之中,同时从机、电、液3个角度进行分析,全面排查故障;风电机组涉及的仪器设备较多,实际运行中故障链可能较长,为了缩短故障排查的时间,检修人员可以由故障链中部开始分段淘汰检查;隔离法检查是缩小故障范围的有效措施,实际检修过程中要求工作人员在发现故障后立刻切断故障部位的电路或者电源,将故障部位与正常工作的仪器设备隔离开来。
2.2 做好风机易损件的记录整理
风电机组维护保养过程中还需要做好检修记录工作,汇总当天的检修内容及检修结果,填写相关检修报告、进度表等,对于检修过程中出现的问题及时反馈、迅速处理,提高检修工作的效率。此外,对于经常出现故障的部件及容易损伤的零部件应汇总记录下来,易损件汇总报告中应包括系统分类、机组型号、易损器件名称等,比如偏航系统,GE1500sle、AW1500及WD750型机组中易损器件主要有风向标、解缆开关、排行刹车、偏航电机刹车等等,后期检修中,检修人员根据这些资料可以划出检点,同类型故障能够迅速地大致确定故障原因,一定程度上可以缩短检修时间,提高检修工作的效率。
3 结语
风力发电已经成为电力能源重要的产生途径,现阶段我国风力发电产业发展迅速,发电机组是整个风力发电系统的核心,它的维护保养工作十分重要,该文简单论述了风力发电机组的维护保养及日常维修要点,仅为行业内相关工作人员提供简单的参考。
参考文献
[1] 吴亚飞.浅谈风力发电机的维修与保养[C]//中国农业机械工业协会风能设备分会2012年度论文集.2012.
1水电站发电机组常见故障的诊断方法
1.1由传统中医诊法诊断发电机组故障
在传统中医诊法上讲究的是望闻问切,首先的“望”,就是在诊断时医生观察患者的外表,由患者的气色等看出病患所在,“问”是医生询问患者具体情况的过程,通过患者的叙述了解病患的途径。水电站发电机组故障就像一位生了病的“患者”,我们可以由传统中医诊发中的“望”和“闻”来延伸,拓展为诊断发电机组故障的方法。
“望”——诊断发电机组,首先需要维修人员观察发电机组的外观,来确定机型、使用年限、使用状况和需要维修的位置。发电机上的生产日期上明确地标注了生产日期,从而可以准确判断出使用年限,有经验的维修人员甚至在观察发电机的使用状况后,便可发现故障所在。
“问”——维修技术人员根据发电机出现的故障向发电站人员了解具体状况,例如发电机产生故障时的表现,发电机型号,保养状况和使用时的习惯等。在与发电站工作人员交流时,认真记下工作人员所描述的故障和出现故障的部位,以便准确作出维修方案,在深入交谈时了解保养状况后,可以给发电站提出好的建议和意见,以便维修好后对发电机的保养。
在询问后,维修人员基本上确定了故障发生的部位和原因。经验丰富的水电站工作人员提供的信息基本上准确,这样就避免了维修人员对发电机不必要的检查,节省了时间和人力。即使工作人员经验不是很丰富,通过交谈也可以基本确定发生故障的状况,了解到一些有用的信息。发电机产生故障的原因有很多,具体部位如发电机组供电系统,发电机组机械系统,发电机组点火系统及其它电控系统,都可能引起发电机组无法工作。在不事先询问工作人员的情况下就进行维修,便会觉得无从下手,头绪乱,通过工作人员的交谈,了解了发电机组启动困难的现象,时好时坏,故障发生大多是在发电机组使用一段时间停用十几分钟后发生,通过了解这些故障发生的条件和现象,基本上可以排除发点机组机械系统等原因,通过运用与水电站工作人员沟通后,迅速快捷地排除故障,保证发电机组正常运行。
发电机组产生故障的原因很多都与使用年限有关,使用一段时间后许多故障接踵而来,一些表面看起来并不起眼的故障,似乎并不影响发电机组的正常工作,但是经过维修人员的检查后会发现这些故障,这些隐患不容忽视。
1.2使用专用仪器设备诊断发电机组设备
仪器设备诊断法是指运用专业的检测设备、工具和仪器来检测发电机组的结构构成、技术状态(如间隙,振动频率,声能,红外线)波形等来诊断发电机组的方法。仪器设备的改进和发展,能准确地对发电机组出现的故障作出正确的诊断,并能分析出现故障的原因,在线检测快捷准确。
利用各种现代的检测技术、测仪器和设备完成特定的测试任务的综合测试系统,在发电机组故障诊断和检测实现现代化方面具有重要作用。如利用虚拟仪器技术开发的发电机组检测系统、发电机组故障诊断计算机分析系统、发电机组性能检测与故障诊断系统等等。
关键词:水电站 发电机组 故障 维修
中图分类号:TM31文献标识码: A 文章编号:
一、水电站发电机常见故障
水力发电站规模较大,组成比较复杂,主要由四部分组成,分别是:挡水建筑物、泄洪建筑物、引水建筑物和电站厂房及内部的设备,具体来讲就是:坝、溢洪道或闸、引水渠或隧洞以及尾水渠和升压站等[1]。
电站厂房内的发电机组是水电站发电机组故障最常见的发生位置。发电机的常见故障有以下几下四种:
(1)水轮机工作不正常
(2)排水系统逆止阀破坏
(3)发电机组工作状况异常
(4)真空破坏阀损坏。
二、水电站发电机组故障的常见维修及预防方法
1、水电站发电机组故障的常见维修方法
1.1经验诊断维修
经验诊断维修主要依靠维修人员根据自身经验对发电机组故障进行分析,然后找出具体问题并加以解决。维修人员通常需要先了解故障发电机组的型号类型,使用年限以及相关的技术参数;此后维修人员应了解发电机组故障的具体表现,既可以自己观察也可以询问发电机组的相关操作人员;为了准确判断发电机组的故障所在,维修人员需要详细了解发电机组的工作制度及使用习惯。只有加深对故障发电机组的了解程度,维修人员才能找准故障,解决故障。此外,对于一些潜在故障维修人员也应加强重视程度,尽可能增加水电站运行的安全性与可靠性。
1.2仪器设备诊断维修
仪器设备诊断维修指的是利用专业的检测设备、工具和仪器检查发电机组的工作状况以及设备完好程度,并根据检测结果确定发电机组故障,采取相应的维修措施。仪器设备诊断维修的准确性与及时性往往优于依靠人工经验进行检修;然而,相关维修人员需要注意仪器设备的使用规范及操作章程,这样才能确保故障诊断的准确程度以及维修措施的效果。
2、水电站发电机组故障的常见预防方法
2.1加强水电站发电机的人工维护效果及力度
制定严格的水电站发电机组检修制度,安排专职人员对发电机组进行定期维护有助于保证发电机组状况的完好,能够避免其在工作中发生不必要的故障,影响水电站的正常运行。
2.2水电站发电机动态监测系统的使用
得益于计算机技术与人工智能技术的发展,目前已能够对水电站发电机组的运行进行实时自动检测,其中最主要的便是机组运行状态的实时监测系统与故障智能诊断系统。
机组运行状态的实时监测系统能够有效提高对水电站发电机组运行监控的及时程度与稳定程度,水电站通常会采用立体化的跟踪处理方法对发电机组运行进行监控。使用机组运行状态的实时监测需要注意对发电机组的不同设备按类别分别进行监控,单独分析,避免数据庞大而造成的监测混乱。
故障智能诊断系统主要由数据库、知识库、推理机、解释器等几部分组成,其工作原理是对发电机组运行的相关数据进行实时采集,然后利用计算机技术进行信号转化,再利用网络对发电机的运行数据进行对比,分析异常数据,找出故障所在。故障只能诊断系统的最大优势在于它的快速性与准确性,由于发电机组运行数据过于庞大,利用一一进行比较分析效率过低,也易造成错误,故障智能诊断系统便很好地弥补了这一不足。使用故障智能诊断系统时需要确保诊断标准的准确可靠与数据采集的及时准确。
三、水电站发电机组常见故障及维修实例分析
1、水轮机的故障及维修
水轮机故障指的是水轮机不能或只能部分发挥技术指标所规定的工作效果。水轮机故障由两类组成,一类是由于水轮机中部分转动部件以及磨损程度严重的部件由于磨损而老化,或因为侵入物质与相邻部件产生摩擦而导致的水轮机渐变性故障,另一类是由于部件所受载荷大小超过材料允许最大载荷,造成部件发生形变甚至折断而导致的水轮机突发性故障。其中,水轮机部件摩擦与疲劳的积累是渐变性故障的主要成因,水轮机部件所用材质的质量不合格、性能不合标准则是突发性故障的主要成因。此外,水电站工作人员对水轮机操作不规范或者检修不及时也会造成水轮机故障。
为了对水轮机故障有效进行预防及维修,需对水轮机工作状况有着一定了解,明确水轮机运转过程中磨损程度较为严重的部件,并增大对此类部件的日常检修与更换频率。
2、发电机组剧烈震动的故障及维修
发电机组运行时发生剧烈震动对于水电站安全运行存在一定威胁,需要加强重视。发电机组剧烈震动可分为两类,一类是由于三相负荷不平衡以及过电流时间偏长所造成的电气震动,另一类是由于水轮机气蚀,水轮机与发电机联动传动部分不同心、机组地脚螺丝松动,尾水管堵塞和轴承、轴瓦损坏等问题所造成的机械震动[2]。长时间的电气震动可能导致励磁机和可控硅的烧毁或击穿,甚至导致控制电路跳闸,造成严重的生产安全事故。
进行发电机组剧烈震动故障维修时,首先需要确定引起震动的原因。可通过查看电流表示数来确定震动类型,当显示三相电流不平衡时
即为电气震动,此时可通过调节负荷平衡减轻震动情况。如果电流表示数正常,则可判定为机械震动,此时需对电动机组的安装组合进行仔细检修以解决发电机组的震动故障。
3、发电机噪音大且三相电压不平衡的故障及维修
硅管被击穿,励磁附加绕组断路,轴承磨损引起的发电机气隙值不平衡均可造成发电机噪音大且三相电压不平衡的故障。对此故障进行维修首选需切断发电机组电源,然后利用万用电表的电阻1k挡进行硅管的检修,确定已损坏的硅管并进行更换。此外,还需对励磁磁场变阻器以及附加绕组进行检修。对于采用星形接法的附加绕组,可先分开其尾端,然后利用三相电表分别检查其每相的断路,三相址的接地与短路情况,最后根据附加绕组的烧焦情况判断故障位置。
4、水导瓦温度过高的故障及维修
水电站的水导瓦温度常常具有一定差异,主要体现在当发电机组满负荷运行时,其水导瓦往往存在较大温差。通常,当发电机组运行趋于稳定后,其水导瓦温度随着时间推移也应变化不大;然而,部分发电机组的水温导瓦温度始终偏高,并且存在较大幅度的波动,甚至能够达到70度的高温。
油盆缺油,油槽尺寸以油槽与瓦面间隙的不合适均会导致水导温度过高。油盆缺油会导致水导瓦摩擦所产生的热量无法及时散失,造成温度升高引起的一系列事故,甚至会威胁发电机组相关设备的安全。油槽尺寸不当则会使得过油量偏小,严重影响其对瓦面的和散热功能,造成温度的升高。
造成水导温度过高的原因众多,需要进行仔细分析。通常,首先检查是否存在设备问题,主要是水导瓦面的铸造以及水轮机主轴的车削、刨光是否存在问题。具体的检修步骤是:分析发电机组的修理记录,检查大轴以及水导瓦巴氏合金面是否正常;倘若一切正常则再检查油盆状况,查看油量是否充足;如果油盆并不缺油则需查看发电机组瓦面和油槽的加工质量,并进行两者安装间隙的检查。通过以上步骤进行仔细检查分析,便可准确发现导致水导瓦温度过高的原因,有利于维修人员采取相应措施进行处理。
结束语:
1、水电站发电机组的故障严重影响着水电站的正常运行与供电稳定,一旦不能及时发现或解决还可能造成极大的经济损失,因此,必须加强水电站运行的安全意识。
2、对水电站发电机组故障的解决不仅仅依赖于专业故障诊断设备的利用,还依赖于维修人员的业务水平,此外,还应适当引入计算机技术加强对发电机组运行状况的监控。
参考文献
关键词:牵引电机;轴承故障;预防措施
引言
牵引电机是轨道交通列车传动系统的主要设备,电机轴承又为牵引电机的重要部件之一。轴承负荷较大,除承受重量外,还要承受牵引力或制动力以及相当剧烈的轮轨冲击与齿轮啮合不良等引起的附加负荷。轴承故障极易造成电枢卡死而使机车无法牵引,区间停车的恶劣后果。因此,保证牵引电机轴承质量良好,是确保运输畅通的必要条件之一。11A01型电动列车在运行过程中,发现牵引电机轴承异声故障。经过进一步检修发现轴承故障,及时采取预防性维修措施,保证了地铁车辆的安全运营。
1、故障概述
2015年2月20日,1108#列车在枫桥路上行MP2车底有异味。待列车运营至龙华上行清客完毕后日检人员上车确认该车轴3牵引电机卡死,将电机联轴节松开后列车回库。根据VCU 故障记录显示,MP2车存在牵引严重故障,进一步检查确认MP2轴3牵引电机已完全卡死无法转动,电机温度贴片已达到贴片最大值,随即决定架车更换该车牵引电机。
经过该次事件,11号线对所有列车的牵引电机状态集中展开了一次普查和故障数据搜集、分析工作,在检查和汇总过程中发现在正线运营或检修中多列车牵引电机出现堵转、异声、焦味等故障。
2014年11A01型牵引电机故障发生数为18次,平均1.5次/月;而2015年牵引电机故障数量明显上升至64次,平均5次/月。在此基础上,以2015年所有故障数据为样本,进一步统计故障主要分布情况,如下图所示。
从上图可见,11A01型电动列车牵引电机故障主要集中在总成部分,其中电机异声发生36次,占总数的62%;电机渗油为18次,占总数的31%;其他原因4次,占总数的7%。可见,牵引电机故障率正在呈逐渐上升趋势。
牵引电机是机车走行部的重要关键部件,轴承则是牵引电机的重要部件之一,其性能直接影响机车的正常运行。当轴承发生碎裂、破损、烧结等故障时则严重影响机车的行车安全。
2、11A01型电动列车牵引电机轴承异声原因分析
通常电机运行中存在异声的故障原因与许多因素有关系,如定子和转子的槽楔或绝缘纸相摩擦;轴承磨损或者是油内、滚道内、滚体面粘附砂粒等异物;铁芯存在松动;轴承缺油或油量不足;风道填塞、风扇摩擦风罩;电源电压过高或定子绕组之间短路、错接等。
对于轴承损坏,从其本身来看也可能与这几方面有关:1)轴承有划痕、毛刺、飞边;2)轴承保持架铆钉松动、断裂;3)轴承内、外圈椭圆度超差;4)轴承转动不灵活、卡滞。
11A01型电动列车原采用西门子RAL7012型牵引电机,驱动端和非驱动端轴承品牌均为FAG的滚动轴承。在电机出现故障后及时准确地分析故障原因才能采取相应的预防措施来降低故障发生几率,确保设备正常运行,减少故障隐患。
2.1三相线屏蔽层失效引起轴电流
考虑到近一年牵引电机故障发生频率较高,11号线曾委托西门子公司对轴承进行检测,在拆开被检查列车的牵引电机轴承后可以发现几乎所有滚子都有发黑的现象,其中个别滚子还有剥落等其他现象。另据西门子提供的检测报告来看,所有轴承的径向间隙都接近允许公差范围的上限,除此以外未见其他任何异常或脱落、腐蚀等情况。
基于上述故障情况,西门子作了进一步检查后发现有三相线屏蔽层失效引起轴电流的现象。主要检查方法是通过万用表分别测量牵引电机跨接线盒内的三相电缆、牵引箱跨接线盒内的三相电缆以及连接牵引电机和牵引箱之间跨接线盒内三相电缆的阻值来判断线缆屏蔽层是否正常。检查结果发现在牵引电机和牵引箱之间的跨接线盒内,三相电缆中有一相线的实测阻值不同于其他所有线缆的实测阻值。正常情况下,每一相线的阻值应该小于1欧姆,而异常线缆的阻值达到36.6欧姆,这一数值远远超过标准。
待重新改进上图线缆的屏蔽层后,多次测得实际阻值为0.4欧姆
正常情况下,轴承与轴承间有油膜的存在,起到绝缘的作用。由于较低的轴电压,这层油膜仍能保护其绝缘性能,不会产生轴电流。但是当轴电压增加到一定数值时,尤其在电动机启动时,轴承内的油膜还未稳定形成,轴电压将击穿油膜而放电,构成回路,轴电流将从轴承和转轴的金属接触点通过,由于该金属接触点很小,所以这些点的电流密度大,在瞬间产生高温,使轴承局部烧熔,被烧熔的轴承局部合金在碾压力的作用下飞溅,于是在轴承内表面上烧出小凹坑。一般由于转轴硬度及机械强度比轴承烧熔合金的高,通常表现出来的症状是轴承内表面被压出条状电弧伤痕。
凡是轴电流引起的烧伤,在拆除轴承检查时会发现轴承内外圈跑道上有像搓板样的条形烧伤痕迹,这是轴电流对滚动轴承破坏的共同特征。造成搓板样的烧痕是由于滚柱或滚珠在轴承圈的跑道上滚动和碾压跑道时,在碾压接触地方,接触电阻很小,并将脂挤向两侧,当滚动体将要离开原位置时,产生小间隙,这时会有放电现象产生,类似于电火花作用和影响,将跑道表面烧成线条状痕迹。当后来的滚动体继续向前转动时,因碾压使烧痕压平、压光,所以跑道表面会出现光亮,同时其表面还伴有麻点、伤痕,有的甚至还有裂纹出现。同时,电机轴温度上升很快,并伴有油脂流出。
除了上述这一点,我们还分析了其他可能造成牵引电机轴承损坏的原因,例如轴承注油工艺欠缺、保持架脱落损坏或者滚子在运转过程中存在一定程度的滑动等。
2.2轴承注油工艺欠缺
电机装配时,不仅要注意脂的加注量,也要注意均匀度。牵引电机轴承添加的脂不足,会使轴承运转时不能得到良好的,从而出现发热现象,进一步使脂变质,恶化而严重发热,而使滚动体和套圈因过热而变色,使材质退火或产生热裂纹,当轴承旋转件与支撑的其他零件、例如密封件等发生严重触碰时,就会造成轴承烧损。
目前11号线要求给牵引电机加油时先在加油枪内注满Gadus S3V220C2油脂,并在每台电机加油前和加油后用电子秤对加油枪进行称重,计算差值并记录在专项“牵引电机加油记录表”上,保证每台电机内加入油脂量在规定标准内。等取下电机注油口上橡胶保护套后再使用加油枪,先在每台电机的底端加注30±3g油脂,再在侧端加注15±3g油脂。同时在加注时必须用手顶住注油头,以防油脂向外泄漏。结束后使用白布将电机注油口附近油脂擦去并将电机注油口上橡胶保护套复位。在第一次加注称重前,需多放几次枪,把加油枪内部的空气放光,保证在正式加注油脂时每次都能有油脂出来。
事实上要想使轴承均匀注油,最好是在电机轴承一边旋转时一边注油。若要使电机旋转但列车不前进,就必须要让轮对腾空脱离轨道。但由于现在11号线现场检修条件与环境只能做到在列车停止且电机不工作的状态下才能进行电机轴承油注油的工作,完成后在库内前后移动至少3次列车,或者让列车换道,尽可能使之前加注进去的油脂在电机内分散开。
2.3保持架损坏
由于装配或使用不当可能会引起保持架发生变形,增加它与滚动体之间的摩擦,甚至使某些滚动体卡死不能滚动,也有可能造成保持架与内外圈发生摩擦等。这一损伤会进一步使振动、噪声与发热加剧,导致轴承损坏。
2.4点蚀造成滚动轴承失效
滚动轴承点蚀是轴承使用一段时间后出现的一种疲劳性表层剥落,因为轴承使用时滚动体和内外圈相互接触,要承受相当大的载荷,而轴承的材料也有一定的使用寿命,甚至出现质量不符合要求等问题,当轴承达到一定使用次数后,应力就会改变那些有问题的接触面,从而使一些部位出现鱼鳞状的疲劳剥落点。这时,轴承也会随之失去设计的能效,不能圆滑、平稳地继续运转了。
轴承点蚀原因是轴承工作过热及轴承间隙过大,造成轴承中部疲劳损伤、疲劳点蚀或疲劳脱落。这种损伤大多是因为超载、轴承间隙过大,或者油不清洁、内中混有异物所致。除轴承本身材料与制造质量以及使用中承受的重力非正常影响之外,使用的油中含有水分或者杂质也是出现点蚀而导致轴承寿命降低的重要因素。
3、针对牵引电机轴承故障的预防性维修措施
在日常检修作业中,主要通过噪声识别和温度跟踪等方式来辅助判断所有电机的情况。噪声识别主要是通过人工手动操作和借助仪器来共同判断。先由检修人员分开联轴节再快速转动电机听声音辨别,正常时联轴节应轻快灵活、无噪声、无卡滞现象。若转动起来有“喀达”、“喀达”的撞击声则初步判定为异常并将检查结果记录在“11号线列车牵引电机普查情况汇总表”内;然后通过听音器或听音棒贴在外壳上可清楚地听到轴承的声音,也可采用测声器对运转轴承的滚动声的大小及音质进行检测,分辨出不同的故障。温度跟踪主要是由当班日检人员在牵引电机外表面贴温度测试纸,按要求进行跟踪检查并记录在跟踪记录单上。一旦发现单个牵引电机的温度超过全车平均温度10度(平均温度不包括异常牵引电机的温度),初步判定牵引电机有异常现象并将及时扣车检查。
当然,仅仅依靠上述方法是远远不够的,为了切实有效降低故障率,还有以下几方面内容作为牵引电机轴承的预防性维修措施。
3.1 改进电机轴承油的注油方式
由于最好的注油方式是在电机轴承一边旋转时一边注油,若要使电机旋转但列车不会前进就必须要让轮对腾空脱离轨道。为了克服检修现场的实际困难,11号线与设备管理部联系专门采购了一台轮对抬升装置。该装置可以在不进行转向架落车的情况下,将轮对单独进行抬升使其离开轨道。同时该装置附带有伺服电机,可以在将轮对抬升离开轨道的同时,使轮对在可控的速度下进行旋转,从而带动电机轴承一起转动,使用该设备就可以实现安全地将轴承一边转动一边注油的工作。目前该注油方式刚开始进行,技术人员将会持续跟踪,相信对电机轴承损坏问题带来很好的效果。
3.2 更换牵引电机轴承选型
目前11A01型电动列车牵引电机轴承品牌由FAG更换为SKF。其中,驱动端轴承FAG 6016M.P6R85.105.J20AA更换为SKF 6016 M/P65HS0VG2211;非驱动端轴承FAG DIN43283-NU 210 E.M1.R65.80.F1.J20A更换为SKF NU210 ECM/C3HVA 3091。该型号轴承特点是无论内环还是外环都带有陶瓷涂层,作用是能够防止电流通过,具有绝缘能力。
11号线现已开始配合大修合资公司同时展开电机拆装及轴承更换,将所有运营公里达到40万公里列车的电机进行提前更换。
3.3 脂的控制
电机装配时,注入轴承的脂必须清洁。脂不干净,混有杂质,特别是坚硬的杂质易造成轴承非正常磨损,引起轴承故障。脂的填充量要适当,若加入量太少,会因轴承欠油,干磨发热而引起轴承故障;若加入量太多,脂搅拌发热导致轴承故障,还会变稀甩出,污染电机内部。牵引电动机脂的填充要按设计量注入,还要在轴承室空间合理分配。轴承室空间由轴承腔、内、外轴承盖三部分组成。脂应尽量分配在轴承腔和能与轴承包络的面上,填满滚珠和滚道之间。在轴承与内、外轴承盖之间,脂要填满其空间的三分之一。在实际检修过程中现场检修人员可能存在对脂的注入掌握不好或未严格按照工艺进行的情况,有的甚至混有铜屑或铁屑。
3.4 更改注入脂时间
将原来的每年5,6月份加一次油改为每半年加一次油,每次加油量与原均衡修规程中规定的加油量相同,加油时间为每年5,6月份与11,12月份。
3.5 检查废油腔
对于运营公里数超过400000km以上的列车,要求检修人员打开D端废油腔盖,查看油脂是否稀化、发黑,若出现上述现象,则为异常现象。同时查看油脂中是否有金属屑,若有则需要更换牵引电机。
3.6 第三方专业检测
由于牵引电机故障影响不容小觑,为此11号线专门请上海高谐检测设备有限公司和唐智科技分别对牵引电机和滚动轴承进行常态化监测,以达到进一步提高牵引电机轴承故障预警的效率。
上海高谐使用KS系列型号专业设备并利用高次谐波专用探头对轴承进行测定,这类测量无需将设备直接接触被测对象,其安装方法只需要将一个长约300mm的传感器使用扎带绑在每台牵引电机的进线处,传感器采用线缆连接,数据线通过车门连接到客室内的设备中即可进行实时监测。
从下面表格中可以看出高谐设备能分别对牵引电机的马达、负载、逆变器进行测试并对电机的部件状态进行分级,即A、B1、B2、B3、C 五个等级。A为状态良好;B为轻微异常,其中B等级还分为三个等级,B1为最轻级,B2为中等,B3为重度;C为严重异常。若检测结果出现A、B1、B2状态,代表电机可以继续使用,但其中B2状态的电机需要进行跟踪检查;B3或者C状态的电机必须要进行打开检查。通过多次测量采样,可以得到如下图所示的检测结果报告,进一步帮助我们发现安全故障隐患,及时有效地采取维护措施,降低故障发生率。
4、总结
三相线屏蔽层失效引起轴电流是引起11A01型电动列车牵引电机轴承故障的主要原因之一;利用轮对抬升装置改进牵引电机轴承注油方式,可以安全有效地将轴承进行一边转动一边注油的工作。
综上所述,11A01型电动列车牵引电机的轴承故障发生率已有明显下降。牵引电动机轴承故障涉及因素很多,且处于动态之中,但只要查清故障原因,采取积极的预防措施,严格按照检修规程和工艺进行,重视电机的维修与保养,那么牵引电机轴承故障会随之相应减少。
参考文献
[1]《机车牵引电机轴承、轴箱轴承故障分析及对策》,周新红,田为涛,王忠,陈克刚,《机车车辆工艺》,2003(6):39-40
[2]《轴箱轴承故障原因分析及处理措施》,赵先,《太原铁道科技》,2010(4):39-40
[3]《机车轴箱轴承损坏原因及改进措施》,王天瑞,贾光明,周海华,《轨道交通装备与技术》,1998(11):20-21
[4]《城市轨道交通电力牵引与控制》,王俭朴,国防工业出版社,2011