关键字：高温、驱动端、散热不良、安全稳定运行 、重要辅机电机
引言：
托克托发电厂（简称托电）机组较多，低压电机数量庞大；每到夏季环境温度的升高，大部分电机超温尤为突出，特别是电机的驱动端。如何有效解决电机及驱动端温度高是我们迫切需解决的问题。我们之前的解决方法是在电机旁边加装临时轴流风机或使用冷却液体暂时降温。但这都需要投入大量的人力、物力。而托电有12台发电机组，每台机又有上百台低压电机；这样的维护量对定员的检修部来说困难特别大；电机损坏率也相比其它季节升高。如何有效的解决低压电机温度高问题，是我们此次研究、分析的方向。
1、电机发热来源分析
1.1电机正常运行时发热
电机在正常工作中，输入的电能大部分转化为所需机械能，供所带负荷的运转；称之为有用功。而剩下的一小部分电能则用在电机建立旋转磁场，以传递功率；也被称作为无用功。由电机绕组和铁芯的铜损和铁损，而产生热量是电机自身发热最主要的来源，这些为电机的正常温升，不想影响电机的正常运行。
1.2电源电压方面
1.2.1当电源电压偏高
电动机反电动势、磁通及磁通密度随之增大。由于铁损耗的大小与磁通的密度平方成正比，铁损耗增加导致铁芯过热。而磁通增加，又导致励磁电流分量急剧增加，造成定子绕组铜损增大，使绕组过热。所以电源超过电动机的额定电压时，会导致电动机过热。
1.2.2当电压太低
会造成电机电磁转矩非常小，如负载转矩没有减小，转子转速低于额定转速，导致转差率变大，进而导致电机过载发热，时间长了，还会减少电机的使用寿命。
1.2.3当三相电源不平衡
当电源不平衡会产生，电机的三相不平衡电流，不平衡电流导致绕组过热，电机温度升高。
1.3电机轴承方面
正常运行中的轴承，温度稳定在规定值内，一般不超过监测温度65℃，且运行稳定轴承声音良好。当轴承缺油、油脂过多、轴承内有异物、轴承与端盖配合间隙过松或过紧、轴承游隙太大及质量问题等都会造成电机温度升高不降。如不及时降温及处理故障，会造成设备损坏，故障进一步扩大。还有一种特殊情况是虽然电机温度偏高，但由于机组负荷高，暂时无法停运处理，允许继续运行一段时间，但须严格跟踪设备温度，不超85℃。长期这样运转设备，如不能有效解决这类问题，设备使用寿命也会缩短。
1.4环境温度高
现场很多电机所处的环境属于封闭场所，通风不畅或处在高温环境中。以托电4号机组为例，如炉侧的空预器电机、炉侧密封风机电机、磨煤机润滑油电机，夏季时锅炉侧室内环境温度最低也在35℃；而空预器电机，夏季平均环境温度都在50℃。在这比较高的环境温度下，再加上通风扇热不良，电机的使用寿命会大大缩短；增加了设备的损坏率，也影响了系统的稳定运行。
1.5电机散热能力差
1.5.1 风扇冷却效果低
电机在运行中产生的热量，主要通过电机表面的散热筋来散热。而散热筋不能快速，达到降低电机本体温度的效果。在电机非驱动端装风扇叶来强迫通风，以加大冷却风量冷却电机及散热筋表面的热量，从而达到快速降温目的。而风扇产生的冷却风并不能完全被电机所利用，一大部分风量用来冷却电机，另一部分风量却与电机成15度角度流失掉了，造成风扇冷却效果降低。当环境温度高，电机进风口的风温也高；进风口有杂物挡住时，也使进风不畅通，造成进风量小，电机散热不良。
1.5.2驱动端冷却风量不足
现场所有低压电机的尾部风扇只能冷却电机本体、后端盖的温度。但电机前端盖没有风量流通，无法冷却，只能自然冷却。冷却速度慢，冷却量低于发热量，自然冷却不起作用。所以电机前端盖的温度相比总是高出10-30℃；且现场环境温度均在30℃左右，炉侧部分电机环境甚至达到45℃。进而电机驱动端盖及轴承，总是处在相对较高的温度范围内。时间一长，轴承油脂劣化、变质、润滑效果降低，轴承金属摩擦发热增加。
1.5.3 风扇叶损坏
也有部分电机风扇叶损坏。有本身质量问题导致、材质差、工艺不良；还有人为损坏，安装方式不正确或在历次检修是拆除过成中损坏，留下了潜在隐患，导致运行过程中风扇收到风的阻力及离心力，最后损坏断裂；导致电机温度升高。
1.6电机驱动端涡流效应
有些电机因本身质量问题、绕组端部制作工艺差、设计不合理，造成端部绕组漏磁通大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在驱动端盖表面局部，形成磁涡流；造成端盖局部发热严重，温度居高不下；进而造成整个驱动端面温度高。
2、电机的冷却散热原理
电动机的冷却方式分为自扇冷却和他扇冷却。自扇冷却及在电动机转子上装有风扇，电机转动时，利用风扇所产生的风压，强迫空气流动，以较快的速度带走电动机各部件表面的热量。而他扇冷却是指该电动机的冷却空气有专门的冷却风扇或是鼓风机通过管道供给。所以，电机的冷却介质只与电机的铁芯、绕组端部和外壳的外表接触，热量先从内部传导到这些部位，然后再散给冷却介质，将热量带走。而我厂大量的低压电动机都是自扇冷却，且在高温环境下冷却效果差。
3、电机温度高的解决措施
3.1环境温度高
根据现场实际情况，我们通过打开机、炉侧零米门、窗开；增加机、炉零米冷风进入量。同时增加屋顶风机投入量，使空气循环流通更快，快速带走热空气以降低环境温度。通过开门、窗，可以起到了降环境温6℃，对降低电机周围的环境温度也起到了小部分作用。
3.2轴承、油脂、轴承紧力检查
3.2.1 油脂检查
检查电机驱动端油脂颜色良好、油量充足、无变色油泥状态。油脂型号正确，未见混油情况。如果油脂脏污对轴承进行清理，清理后重新进行加油。如果油脂少进行补油，保证油脂在1/2到2/3之间；油脂过多或过少，都会引起发热。
3.2.2轴承检查
检查轴承内、外滚道、滚珠或滚柱无脱皮、无麻点、无锈斑、无过热、无划痕、无老化磨损；检查轴承保持架完整，无断裂、破损、裂纹痕迹。
3.2.3轴承紧力配合
进行端盖轴承室的测量，在圆周上每隔120°测量要求至少测量3处。测量驱动端轴承室与轴承外圈，符合标准值0.000mm-0.010mm;轴承内圈与转轴，符合标准0.015mm-0.020mm。非驱动端轴承与轴承室配合, 符合标准值0.000mm-0.010mm。轴承内圈与转轴，符合标准0.015mm-0.020mm。
3.3改善电机散热能力
3.3.1加装轴流风机
可以在电机旁架设轴流式风机，并做好安全防护措施，避免人员受伤。初步确定架设位置，通电试运风量及降温效果，对比降温数据；最终确定一个安装位置方便、牢固、不影响正常生产的方案。现场通过架设轴流风机，直吹电机驱动端，能有效到降温6-11℃，效果明显。在处理这类临时性高温电机时，可以采取这一方法。
3.3.3制作导风罩
在电机本体上部加装，一个特制的导风罩。使它充分利用电机本体上半部分及电机两侧部分全部风扇风量；在通过前端盖导风板以从上向下、两侧向轴以90°方向改变风向，顺着导风罩的引导方向，把全部风量，吹向电机驱动端盖已到达快速降温目的。导风罩经过多次改进升级、现场实际安装测试，降温效果非常明显。它的优点就是，生产成本低、适用范围广、制作简单、降温效果明显、安装条件不受限制。在托电4号炉密封风机电机，通过加装导风罩后，电机的温度与没加装前下降：驱动端10-20℃，本体下降5-9℃，驱动端降温效果明显。导风罩，可以应用在托电15KW-200KW卧式异步电动机上。
3.4加强设备管理及巡检
由于季节性的变化或设备本身的原因，导致电机温度上升。需要强化对设备责任人的管理，做到设备分工明确，细化到每个人。其次，要定期巡检；建立巡检台账，对于重要设备要增加巡检次数，详细记录设备运行温度及个参数，发现温升异常及时汇报，提出解决方案。
3.5 提升电机检修质量
发电厂辅机电机四年为一个大修周期，经过4年的运转，电机会出各种各样的问题。例如：电机轴承声音不好、缺油、风扇叶有裂纹、电机长期过负荷运行、电机振动数据超标等等。这些平时潜在的隐患，如果在一个大修周期到达时，不能彻底处理，那么机组投产后故障率就频发了，不仅仅是电机温度高问题。
3.6 备品备件采购要正规
备品备件在检修过程中，起着相当重要的作用。检修人员因备件采购不合格、假冒产品、劣质产品以次充好，造成电机二次甚至三次重复检修，重复故障。我们在有条件的情况下，对重要辅机电机，一定要选用优质厂家，优质产品，从质量上把第一道关。
结论
在大型发电厂，电机驱动端温度高问题，是一个频发的现象。温度高不仅损害电机绕组绝缘同时使电机本身寿命缩短，直接影响着发电机组的稳定运行。因此，为了有效解决低压电机驱动端及本体温度高问题，我们可以在电机本体上加装一个特制的导风罩，来提高其电机尾部风扇风量的利用率；或是在电机驱动端部加装轴流式风机。从而能有效的降低电机本体及驱动端温度。
参考文献
[1]实用电工技术问答/夏新明，马金，金栋林编.化学工业出版社2010.4
[2]电机检修：11-035/ 电力行业职业技能鉴定指导中心编 -2中国电力出版社，2010
[3]电气运行与检修1000问 /耿旭明，赵泽明编，中国电力出版社，2004.7
论文作者:王跃飞
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 18期
论文发表时间:2020/1/16
标签：电机论文; 温度论文; 轴承论文; 风扇论文; 风量论文; 绕组论文; 油脂论文; 《当代电力文化》2019年 18期论文;