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白野修
[摘 要]对于某轧钢厂大型同步电机出现的一次设备事故，展开分析以及后续的处置措施。随着现代化企业的发展和壮大，大型电动机的应用日益增多。大型电动机的日常维护及故障处理成为电气巡检维护人员日常工作中面临的一个重要课题。特别是作为专业技术人员，更要对大型电动机的故障分析及处理起到积极作用。
[关键词]同步电动机；故障；分析；处理
中图分类号：TU763 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）45-0039-01
事故经过
某轧钢厂初轧机出现重大设备事故，轧机主电机在轧钢过程中出现故障，该主电机为交交变频控制的同步电机，功率5000KW，电压600V，级数12级。在轧钢过程中控制同步电机的两台整流高压柜报故障自动停机，再次启动主电机时听见电机内部有异常声音，并出现弧光，检修人员进入电机内部，发现转子和定子空隙间有金属异物，进一步检查发现有损坏的螺丝，并发现转子磁级固定档块脱落，固定块卡在定子与转子之间，用电流表检测发现励磁线圈接地。由于该初轧机承担这为下工序提供坯料的重任，一旦出现故障，导致整个产线全部停产，对整个公司的生产及合同交付造成重大影响。
随后将主电机解体抽芯后发现以下问题：
1、转子固定挡块螺丝大部分已经松动（转子有12个线圈，24个固定挡块）（图1）。
2、转子脱落的金属块和螺丝造成定子有不同部位和程度的磨损。
3、有四个转子磁极线圈烧损绝缘接地（图2，图3）；
4、转子线圈導条有多处断裂（图4）。
事故原因分析
本次事故的主要原因是由于转子固定块的螺丝松动，其中一个固定块脱落，卡在定转子之间，电机旋转时，脱落的固定块将定子线圈磨损。同时造成转子线圈对螺丝及铁芯长时间放电，转子线圈绝缘逐步碳化，最终造成转子线圈接地。
该轧机为往复式轧机，每支钢锭需要往复轧制，电机需要频繁正反转，由于电动机接手处齿轮咬合间隙较大，当电机在每次停车并反向运行时，都会出现一次振动，这是导致电机内部螺丝松动的原因之一；另外该电机体积较大，单个磁级的重量为2吨左右，电机转子直径接近2米，电动机在旋转过程中转动惯量较大，旋转过程中对固定磁极的螺丝拉伸产生行变，导致很多固定螺丝的止滑垫未动但是螺丝拉长松动，所以此类大型电机内部的固定螺丝必须全部选用不锈钢螺丝，强度等级8.8级以上。
电机转子抽芯后发现转子导条多处断裂，在电机启动时，电流大都集中在转子导条上从而形成较大的热应力，反复作用金属疲劳达到一定极限时，加上电机频繁正反转的振动，就会在导条和阻尼环的焊接处产生断条和开焊事故。转子断条会导致定子电流波动，电动机振动，发出异响，在启动过程中由于电流较大有可能在导条断裂处发出弧光，严重时会引发对地放电短路。
故障处置措施
1、对匝间短路的线圈修复，用角磨机将短路、变形部位打磨干净并抛光，直到肉眼可见绝缘垫层。
2、对接地的绕组修复，把炭化绝缘层清除干净，用环氧树脂填充，修复后测量对地绝缘阻值，要求达到2M欧以上。
3、挡块螺丝全部更换为不锈钢螺丝，强度等级8.8级，并在在丝扣部位涂抹放松胶后紧固。
4、更换所有断裂的导条，并重新焊接。
5、进行定转子绝缘耐压试验，以及定子铁损试验，在定子铁芯上缠绕若干组激磁绕组，通入50HZ交流电压，电流在定子铁芯中产生磁场的同时产生涡流与磁滞损耗，使铁芯发热。通过测量绕组得到的感生电压与激磁电流的有功功率损耗及温度，计算出单位重量铁芯损耗与温升（W/kg）是否符合标准。
5、对定、转子重新喷涂高温速干高压专用绝缘漆，增加定、转子绝缘耐压效果。
6、更换电动机接手齿轮，减少齿轮间隙引发的电机振动。
结束语
电动机是生产线中非常关键的设备，尤其是大型电机，一旦出现故障将会对产线造成重大影响。所以对于大型电机故障问题进行分析，提高作业人员对电动机检修、维护水平，加强设备的点巡检力度，量化点巡检要求，如电机电流、电压、温度、震动值、异常声音、是否有放电现象等，每天进行详细检查，并做好记录，一旦出现异常现象应及时采取措施。对同步电动机的原理、结构及运行中容易出现的问题，做到多发现、多观察、多分析、多总结，工作中严格执行标准化检修，使电动机能安、稳、长、满、优的运行，保障生产装置正常生产，为企业带来更大的经济效益。
参考文献
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