电动机过热因素分析及处理措施

　　摘要：针对某电厂电机过热问题，分析其原因，针对性进行功率校验，并提出处理措施，实施后使上述问题给以解决。
　　关键词：电机过热，原因分析，功率校验，处理措施
　　一、概况
　　某电厂电机运行中经常出现电机过热情况，尤其夏季连续方式下的电机过热尤为明显，个别最高温度超过规定，甚至出现电机损坏现象。影响辅机运行，危及机组运行安全。
　　二、存在问题
　　三相异步电动机是电力拖动应用最多的电气设备。造成三相异步电动机损坏必须进行检修及查明原因，多数因其过热烧毁所致。现就造成三相异步电动机过热的各种因素和维修进行浅析和探讨。
　　1．造成电动机过热的内部原因：
　　1.1电机生产制造质量不好，没有达到国家标准，修好电机线圈线径没有达到规范要求，工作中容易忽略。
　　1.2三相定子绕组发生短路：长期运行的三相异步电动机，其定子绕组受电流热效应的影响及受潮等因素，使其绕组的绝缘性能降低或损坏，个别电机运行中存在轻微匝间短路问题，匝间短路会使绕组的直流电阻与交流阻抗减小，在电压不变的情况下导致定子绕组中电流的增大，引起电动机过热；并进一步降低绕组的绝缘性能，扩大匝间短路范围，使定子绕组电流进一步增加，直至电动机产生严重过热而烧坏。三相定子绕组对地短路发生，使三相定子绕组在额定电流的基础上又增加了一个对地电流，同样会造成电动机的过热或损坏，与此同时还宜造成工作人员的间接触电危险。对于因绕组绝缘性能下降而造成的匝间或对地短路等，若出现在绕组内部较轻微的，可通过重新浸漆后烘干的方式来恢复电动机定子绕组的绝缘性能；而在绕组端部的可以用包缠或衬垫的方式恢复绝缘。对于定子绕组匝间短路较多且严重的，采用上述方法又无法恢复其绝缘性能的，则必须更换绕组。
　　1.3三相定子绕组发生断路：在起动或运行中的三相异步电动机，如果因某种原因造成一相定子绕组断路的现象，在很短的时间内就可以使剩余的两相定子绕组的电流迅速增加而过热，将电动机烧坏。原因有：在电动机内部主要是接线盒中电源线或绕组线端，因紧固不牢等造成松脱或脱落，或线圈连接处脱焊等。更多的是电动机外部原因所造成，如：主回路中的一相熔断器熔体熔断或接触器主触头一对接触不良等。
　　1.4三相定子绕组连接错误：若将三相定子绕组为星形（Y）接法的电动机误接为三角形使用，则使三相定子绕组实际承受的电压超过其额定电压，结果使三相定子绕组中的电流也相应增大，造成电动机的过热损坏；再如将三相定子绕组中的一相绕组接反时，会造成三相定子绕组的电压和电流出现严重不平衡，接反的一相绕组首先损坏。对于两种错接三相定子绕组的情况是不允许出现的。检修之后一般都应经过认真的检查或试验。
　　1.5轴承故障引起的过热：运行电机轴承质量问题，润滑脂干涸、过少或过多引起轴承故障，会造成不同程度的电动机发热；一般是故障轴承的一端开始发热，这种现象较容易查找，通过对电动机的轴承进行清洗或更换润滑油、更换新轴承，即可排除。
　　1.6定子与转子铁芯相摩擦使电动机发生过热。其原因主要是：转子轴因某种原因发生弯曲；轴承盖松动或上下、左右位移引起，同时也会因定子与转子铁芯之间的气隙不均匀使电动机发热。可以通过电动机的小修加以解决，对转轴弯曲应通过校直的方法等。
　　1.7电机老化，铁、铜损耗大使电机过热：个别电机运行时间较长损耗增大，电机老化铁耗及铜损耗大。
　　1.8变频器谐波导致普通电机过热：由于变频器运行时产生高次谐波引起电机效率及功率因数变差电机损耗增加，变频后电机长处于低速状态下运行，散热效果差。所用普通电机，由于谐波存在，容易发生过热造成绕组绝缘降低而发生损坏。
　　2电动机外部因素引起的过热
　　2.1电动机的过载运行：长期连续运行的电动机所带负载超过其额定值时，其三相定子绕组的实际电流长期超过额定电流值，从而造成电动机的过热，甚至烧坏电动机；严重过载运行的电动机转速降低，或发生堵转造成电动机迅速烧坏。电动机过载运行的原因，一是选用的电动机功率（或容量）过小，二是电动机运行中发生机械传动部分的卡阻等情况，对此应查清具体原因，采取适当的措施，使电动机恢复正常运行。
　　2.2电源电压过高或过低：如果电动机三相实际电源电压高于该电动机的额定电压值或超过其允许的波动范围，在电动机其它参数不变的情况下，三相定子绕组中的电流势必增大，造成电动机的温升过高。在实际生产中已出现过由于三相电源电压过高经常损坏电动机的事例。若电动机的三相电源电压过低，并低于其允许的范围时，会造成电动机电磁转矩的下降，转差率增大。在此情况下要维持电动机的正常运行，必须以增大电动机定子绕组的电流来提高转子的输出转矩。结果造成电动机的过热或损坏。对于因电动机电源电压过高或过低造成电机发热的处理，一般是采用调整电力变压器调压开关的方法解决。
　　2.3缺相起动或缺相运行：缺相（或称为单相）起动或运行的三相异步电动机，都会出现不正常的嗡嗡声，使电动机不能起动，或使运行中的电动机转速迅速下降，直至停转（又称堵转）。与此同时造成电动机迅速发热或冒烟烧坏。造成这种故障的原因除前面所述的电动机内部故障之外，更多的是由电动机外原因所造成，如电源导线断裂、过载保护的热继电器的热元件一相脱焊等。
　　2.4电机使用环境恶劣：电机通风效果差、环境恶劣，致使电机无法散热导致温度过高造成三相异步电动机过热的原因除上述外还有：全压起动的电动机的频繁起动或较多的正反转操作、三相定子绕组的电压或电流严重不平衡、转子断路（绕组）或断条等都会引起电动机的过热。
　　三、处理措施：
　　1.针对匝间故障电机，应即时修理，测量定子线圈直流电阻不平衡，对于端部故障，现场可以进行修理。对于槽内的线圈，现场不易修复，可返电机厂修理，选择经营、质量好的电机修理厂。
　　2.针对电机选择厂家、根据实际情况，选择电机生产厂家较好的厂家。如长沙湘潭电机厂、山东华力、衡水电机、沈阳电机等厂家电机，使用成本低、减少不良情况发生，确实保证使用周期。
　　3.工作实际中，因设计或厂家配套导致电机运行一段时间后电机发生过热情况，进行功率校验。
　　4.对于环境恶劣场所中应用电机，设法改变环境温度，通风途径。
　　5.对于通风不良电机，改善其通风风道，检查冷却风扇是否正常，清除风道积尘和封堵物。
　　6.对于变频应用中使用普通型电机，容易因变频器谐波份量存在，导致普通型电机过热，宜采用变频电机，变频电机相对于定子槽里绕布置与普通电机不同，有效抑制谐波。
　　7.针对轴承过热，查明轴承间隙、润滑油情况不符合规定予以更换，轴承室与轴承配合情况，有无跑外圆，跑外圆时则需要对端盖进行电镀。
　　8.对于配载小的电机进行功率校验。
　　四、设计及运行中的几点建议
　　1.建议设计单位或厂家配套时对机械负载（通过流量、扬程、工质）进行详细计算，以便电机运行中满足要求。
　　2.运行中加强电机维护、改善使用环境、启停次数、轴承保养，以延长使用寿命，降低使用成本。
　　3.实际工作中对运行过热电机进行分析，进行功率校验，以查明根本原因。
　　4.技术专业人员复核设计单位原始设计配备机械功率可靠性。
　　5.对电机建立定期大、小修制度，及时发现处理存在的缺陷。

《电动机过热因素分析及处理措施》

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