朴真
国网东北分部绿源水力发电公司检修公司，辽宁省丹东市，118000
摘要:水电是我国仅次于火力发电的一种重要的发电方式，日夜不停的为千家万户提供着不可或缺的电力。水电厂内设备众多，核心是发电机组，除此之外还有很多依靠电机进行驱动的动力设备，这些设备24小时不间断的运行着以确保千家万户的正常供电。如此严苛的运行条件对设备的使用可靠性是一种严峻的挑战，要确保水电厂不间断的正常运行就必须确保这些电机设备的可靠运行，因此，本文就如何提高这些电机设备运行的可靠性进行了相关的探析，并提出相应的检修和维护方案。
关键词:水电厂；电机设备；可靠性；检修；维护
1、前言
电机，作为一种结构简单，应用广泛的设备，在水电厂内是拥有举足轻重的作用的[1]。比如，若在遇到洪峰需开闸紧急泄洪时驱动电机出现故障不能顺利开闸的话后果将不堪设想。故，制定一套针对电机设备的科学合理的维护保养方案对保障水电厂的正常运行是非常有必要的。
2、电机的结构与特性
2.1电机结构组成与作用
电动机具有结构简单运行可靠的特点，简单来说大部分电机都是由定子和转子组成的，具体说来，电机的组成部分还包括内部线圈绕组、硅钢片、轴承、罩壳、机座、散热风扇、端盖、接线盒等。定子部分又分铁芯、绕组和机座，转子组成部分又由绕组、铁芯和机械转轴组成[2]。一般来说，有刷电机的维护较无刷电机较为不便，因为有刷电机的电刷时刻在磨损，因此需要定期停机更换电刷，有刷电机一般是直流电机，在水电厂中应用也不是很多。较为常见的是无刷的三相交流异步电机[3]。
2.2电机的原理与特性
电机的原理比较简单，主要基于麦克斯韦的电磁理论，通电导体在垂直的磁场中会受到横向的电磁力从而发生运动切割磁感线，并产生感生电动势。电机的一个主要特性就是，它是一种非常明显的感性负载，电能的一部分要被转换为磁场势能来产生励磁磁场，这就是无功功率产生的原因[4]。电机的另一个重要特性是启动电流大，这个电流一般可达额定工作电流的3~5倍甚至更高，因此一般大功率的电机都需要进行软启动。
3 电机设备常见故障及解决办法
电机的故障一般分为机械故障和电气故障，具体说明如下。
3.1常见机械故障及解决办法
1、定、转子铁芯故障。铁芯是由许多薄薄的相互绝缘的硅钢片一片片叠起来的，这种故障通常表现为铁芯变形或损坏，严重影响电机工作效率，发生的原因通常有轴承因过度磨损或者装配不合格造成电机运行时定子和转子在某个位置发生了刮擦，时间一长转子表面就磨损了，绝缘层被破坏就会造成硅钢片短路，从而产生涡流效应，电机温度过高。此外还有几个其他原因，如环境过于潮湿，水汽锈蚀了铁芯，这就需要定期用砂纸对铁芯表面进行擦拭[5]。
2、轴承故障。轴承是支撑转子的部件，在电机运行时始终处于摩擦状态，磨损不可避免。故障的检查有两种方法，一种是运行中检查通过轴承运行的声音进行故障的判断，一般轴承运行平稳时是很安静的如果有杂音就可能是有问题，比如钢圈破裂，或是是轴承内混入了泥沙等杂物。拆卸的检查则较为直观准确，一目了然，但是过程也更繁复[6]。
3.2 常见电气故障及解决办法
电气故障的现象比较多，表现也不一而足，常见的有如下的几种情况：
1、电机不能启动，但能听到嗡嗡声。这种故障现象出现的原因有（1）电机接线缺相；（2）电机转动部件被卡住；（3）电机过载；（4）转子回路开路；（5）定子接线错误。
对应的处理办法分别是：（1）检查接线排查缺相，重新接线；（2）半载或空载重新启动；（3）检查拖动部件查找故障源，必要时拆解电机进行查找；（4）检查电刷、滑环，排除故障；（5）检查接线线路排查短路或断路。
2、电机启动困难，强制启动后依然转速很低。原因有：（1）电源电压不足；检查电压进行解决。（2）转子内部线圈出现短路或铁芯受损；拆解排查进行解决。
（3）星三角误接；仔细查看铭牌确定接线方式进行更正。
3、电机启动后发热严重。可能原因有:（1）电机通风不良；检查通风风扇，清理罩壳内灰尘解决。（2）电机缺相运行或过载；检查接线进行排除[7]。（3）电源电压过低；分别测量负载和空载电压比对排查。
4、运行声音不正常。原因可能有（1）定子绕组接线有误，三相不平衡运行；检查接线以解决。（2）轴承缺油或内部混进异物；拆卸电机，清洗轴承，加润滑油。
5、电机不正常振动。原因有：（1）转子不平衡；对转子进行动静平衡校准。（2）电机基础安装不平整；找平后重新安装。（3）带轮与联轴器不平衡；进行校准解决。
4 提升电机设备运行可靠性的方案措施
4.1维护保养方案
维护和保养的目的是要做到防患未然，因此维护和保养需要按照如下原则进行：
1）定期预防性。在电机设备正常运行的状态下，依据具体的工况制定合理的系统的检修方案，并以此为参考进行有针对性的日常维护工作。与事故后的维修相比，定期预防性的维护不但可以避免重大问题的发生[8]，还可以提升维修的效率同时减少不必要的资源浪费。
2）预测性。在电机设备运行的过程中，对电机运行系统和其他设备的运行情况进行监控和检测，通过在关键位置加装传感器的方式采集电机设备各部分运行过程中的健康参数，通过解读这些参数，及时发现不利的趋势，提前对症下药。
3）积极性。积极性主要是要提高维护工作人员的警惕性和主管积极性，设备维护人员在日常的巡检过程中一旦发现异常情况要立即提出，并与组内人员积极思考分析原因，判断趋势，商量对策，从而做到及时改善设备系统[9]，提升设备运行的效率与可靠性。
4.2 冗余备份方案
通常重要的设备动力装置都需要进行容错设计，即一台出现故障导致整个系统不能正常运转时就要立即切换到备份装置，这样就可以保障整个系统的持续运行[10]，而故障的装置可以卸下来进行维修，修好后即成为下一个备机，这种冗余备份的设计大大提高了系统的稳定性，降低了风险的发生概率。
5 结语
电机设备是水电厂中使用非常频繁和广泛的设备，作为机械设备的动力提供源，其重要性不言而喻。工作人员在日常的维护和检修工作中要严格按照规范进行操作，尽职尽责，对于发现的问题应及时采取措施进行排除，并结合定期预防性维护、加强监控、积极性维护等多种手段不断提高电机设备运行的可靠性，为水电厂的安全、稳定运行提供保障。
参考文献
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