抽水蓄能电站发电电动机常见机械故障的维护与检修--中国期刊网

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抽水蓄能电站发电电动机常见机械故障的维护与检修

发表时间：2021/3/26 来源：《电力设备》2020年第32期作者：王以军

[导读] 摘要：本文主要分析抽水蓄能电站发电电动机在使用的过程中存在的主要机械故障，针对常见故障提出相应的维护和检修策略，以此来提高抽水蓄能电站发电电动机使用的效率和质量，提高其使用性能，使其被更好运用于抽水蓄能电站使用中，以此来提高抽水蓄能电站工作的效率。

        （江苏沙河抽水蓄能发电有限公司）
        摘要：本文主要分析抽水蓄能电站发电电动机在使用的过程中存在的主要机械故障，针对常见故障提出相应的维护和检修策略，以此来提高抽水蓄能电站发电电动机使用的效率和质量，提高其使用性能，使其被更好运用于抽水蓄能电站使用中，以此来提高抽水蓄能电站工作的效率。
        关键词：抽水蓄能电站；发电电动机；机械故障；维护；检修
        现阶段，随着社会经济的不断发展，人们在生产生活的过程中对于电力的需求也不断增加，因此相关企业必须要注重改进相关技术和工艺，以此来提高发电的效率和质量。本文主要分析在抽水蓄能电站中发电电动机运行的过程中存在的主要故障，针对故障提出相应的维护和检修策略。
        1 抽水蓄能电站发电电动机概述
        1.1抽水蓄能电站发电电动机相关内容概述
        抽水蓄能电站中发电电动机的主要工作原理在于，利用电力负荷低谷状态下的电能将水抽至上水库，等到电力负荷高峰期再将水下放到下水库，这种发电方式能大大提高电网的综合利用效率，同时保证电网系统的安全稳定运行，其作为一种新型的电站运行模式，已经被广泛使用，其主要优势在于经济性高，而且使用寿命较长，具有较大的装机容量，而且在使用过程中储能装置能够保持可靠稳定的运行。
        抽水蓄能电站有着不同类型，随着技术的改进和发展，其也发生了重大的革新，其中最主要的表现在于从原本侧重于用电负荷中心的初级阶段升级为综合能源基地、送出等多方协同发展。现阶段常运用到的抽水蓄能电站可以根据有无天然径流而分为纯抽水蓄能电站和混合抽水蓄能电站，此外根据水库调节性能的不同还可以将其分为季、周、日调节抽水蓄能电站。
        发电电动机是抽水蓄能电站中的核心设备，其在使用的过程中发挥了重要的地位和作用，发电电动机在使用的过程中发挥了发电机和电动机的功能，现阶段常用到的发电电动机主要有两种类型，即立式和卧式，两者主要区别在于主轴位置不同。
        为了保证发电电动机的正常使用，在选择发电电动机的过程中要注重综合考虑以下因素，在明确实际情况和具体需求的基础上选择相应的发电电动机。首先，选择发电电动机的过程中要注重考虑电力系统条件，其中主要需要评估以下内容，即电抗、启动功率和电压降等等；此外要考虑到电机设计要求，这里主要涉及到允许温升、设计尺寸限制等因素；最后在选择发电电动机的过程中要考虑到水力机械条件，其中主要包含转速、转向等参数。
        1.2抽水蓄能电站发电电动机主要特点
        相较于常规的水电发电机，抽水蓄能电站发电电动机在使用的过程中对设计和制造等方面都有着更高标准的要求，在实际设计和制造的过程中要注重充分考虑到下列需求，从而更好满足抽水蓄能电站发电电动机运行的工况要求。
        首先，根据上述对抽水蓄能电站特点的介绍可以明确，抽水蓄能电站在运行的过程中需要保证启停、工况转换的频次达到3次以上，这要求发电电动机自身必须通过设计不断完善来更好适应这一工作机制，从而更好发挥其在调峰、调频等过程中的地位和作用。
        此外，在抽水工况的环境之下，当机组处于电网低谷时期可以进行电网多余功的吸收，同时实现电能向势能的转换。此外，在发电工况环境之下，可以实现势能向电能的转换。因此需要发电电动机自身在设计的过程中要充分考虑双向运转，其中主要表现为在进行轴承结构和通风冷却系统设计的过程中要注重运用双向旋转。
        最后，为了保证发电电动机在抽水工况下能正常稳定运行，需要制定专门的启动措施，相较于传统的水轮发电机组，其具备尺寸小、磁极对数少等特点。
        1.3抽水蓄能电站发电电动机选型设计参数
        抽水蓄能电站发电电动机进行选型设计过程中需要考虑到的几大方面如图 1所示：

        图 1 抽水蓄能电站发电电动机选型设计参数
        2 抽水蓄能电站发电电动机结构
        抽水蓄能电站发电电动机主要结构如图 2所示：
        3 抽水蓄能电站发电电动机常见机械故障
        抽水蓄能电站发电电动机常见的机械故障如下：
        首先抽水蓄能电站发电电动机在使用的过程中往往会发生振动，引发故障的主要因素也有所不同，例如在使用的过程中电动机自身故障会导致振动，此外，电动机传动装置如果出现故障例如运行不良，也会导致振动，同时机械负载也会造成振动。电动机自身故障引发振动的主要原因在于转子的动平衡调整不合适，或者在安装轴承的过程中存在安装不合理的问题，例如电动机同轴度不够，或者安装过程中地基不平，这些都是导致电动机发生振动的主要原因。
        此外，抽水蓄能电站发电电动机在使用的过程中还会存在扫膛现象，这是电动机在使用的过程中存在的较为严重的故障，导致扫膛现象发生的主要原因如下，即电动机轴弯曲，或者轴承损坏，此外，电动机在进行装配的过程中存在严重问题从而导致定转子在运行的过程中产生了摩擦的现象也会导致扫膛现象的出现。针对这一问题，要注重在进行电动机装配的过程中要保证电动机轴线平直，而且在安装的过程中定转子气隙调整合适，从而避免在装配的过程中出现摩擦现象。
        最后，发电电动机在使用的过程中还会存在轴承损坏的问题，这是抽水蓄能电站发电电动机最为常见的故障，导致轴承损坏的主要原因在于轴承装配工艺自身出现问题，例如在进行装配的过程中轴承腔内部清洁不到位，或者所加油脂不够干净。此外，电动机定转子同轴度不高，从而产生了“别劲”的现象。因此在进行电动机安装的过程中要注重轴承的安装工艺，在安装的过程中保证轴承腔清洁到位，且要保证油脂加装合格，以此来保证电动机得以安全稳定运行。

        图 2 抽水蓄能电站发电电动机主要结构
        4 抽水蓄能电站发电电动机故障维护要点
        首先在进行设备检修的过程中要注重考虑以下几个方面：首先在进行检修之前要注重保证电动机周边环境的清洁，避免在检修的过程中飞灰、水汽等进入到电气内部，从而造成绝缘受损，影响到检修工作的顺利进行。此外还要注重观察电动机所带机械负荷的状态。在检修的过程中要注重明确主要监测点，其中主要监测点选取如下：定子放电监测、定子电流监测、温度监测、振动监测和油质监测。其中润滑作为保证旋转设备得以正常稳定运行的关键，在进行检测和维修的过程中要注重积极开展油质监测，如果在使用过程中出现了油质变差的问题，则会影响到润滑的环境，从而造成发电电动机的故障，最终影响到电动机的正常使用。
        此外，在日常使用发电电动机的过程中也要注重进行定期维修和保护，通过定期维修来及时发现发电电动机在使用的过程中出现的主要问题，从而进行改进和维修，以此来保证发电电动机的正常使用。首先在定期维修的过程中要注重及时清理设备，其中主要包括设备中的灰尘和油泥等等。此外，在使用的过程中要注重定期检查接线板螺丝是否发生了松动或者烧伤的问题，同时在维护和检修的过程中还要注重定期测量电动机的绝缘电阻，特别是在其处于较为潮湿的环境中，更要注重对绝缘电阻的测量。上述提到了油质对于润滑环境等的影响，因此在电动机正常使用的过程中要注重定期更换新油，而且在更换的过程中要注重杂质清洁，以此来改善润滑的环境。
        5 小结
        本文主要分析抽水蓄能电站发电电动机在使用的过程中存在的主要机械故障，在分析故障的基础上明确故障维护和检修的重点，从而提出相应的故障检测和维修具体策略，通过维护和检修，以此来提高抽水蓄能电站发电电动机使用的有效性，保证其能够正常使用，从而更好满足人们生产生活过程中的用电需求。
        【参考文献】
        [1]王小建,肖先照,宗树冬.溧阳抽水蓄能电站发电电动机推力及下导组合轴承结构及其运行性能[J].水力发电,2018,44(10)
        [2]虎勇,王艳武,王书枫.某抽水蓄能电站发电电动机磁极绝缘托板窜出问题分析与处理[J].上海大中型电机,2019,(4)