井下防爆电机故障原因分析与处理

目前, 在我国各类矿井中使用着大量的高压防爆型异步电动机。使用场合从采煤机、输送机到通风机、排水泵等, 涉及到矿井生产的采、运、通风、排水等最主要的几个生产环节;中大型防爆电机多为连续工作制, 且其工况条件非常恶劣, 突出事故较多, 电机过载运行, 频繁启动, 使电机故障率较高, 寿命较短, 在正常运行中一旦发生故障, 将直接威胁到矿井的生产安全和人身安全。因此, 分析弄清防爆电机故障产生的原因和规律, 总结防爆电机事故经验教训, 从管理上、技术上采取措施, 以防止或减少防爆电机事故的重复发生, 对井下安全生产具有重大意义。

1 防爆电机故障的危害及统计

随着井下生产机械化程度的不断提高, 防爆电机普遍使用在井下的采煤机、输送机、通风机、排水泵等关键部位止, 是井下安全生产的核心和中枢, 一旦发生事故, 后果极为严重, 因防爆电机事故造成的一个或几个采区甚至整个矿井停产和人身重大伤亡事故并不罕见, 破坏性极大, 已给国家财产和人民生命安全造成不可挽回的损失。

案例1:某矿井下综采三队在3#层8710工作面采煤, 所用的GJ-746/400运输机在投入使用第五天正常运行中突然发生电机内部爆炸, 将后盖炸飞8米多远处, 但因条件限制, 未造成重大恶性事故。

案例2:某矿井+310四采区压风机硐室, 硐室安装一台3L-1018型空气压缩机, 使用jr115-6型电动机, 当日16时, 压风机司机在停机时, 把电动机的提刷装置启动位置后, 停止了冷却水泵电源, 即慌忙升井。17时, 发现硐室内冒烟, 经人抢救, 切断电源, 及时灭火, 才没有使事故扩大。

案例3:某矿南八风井, 扇风机的电动机转子笼条端环联结螺栓断裂, 划伤定子绕组的外包绝缘, 处理不彻底留下隐患。在当日供电网络发生接地故障时, 匝间短路, 部分绕组烧毁, 被迫停机, 影响矿井生产3小时。

案例4:具某个年产500万吨煤炭的矿统计, 全年仅刮板运输机的电动机就烧损27次, 影响生产时间92小时, 影响产量2130吨。

为弄清防爆电机事故原因, 掌握事故规律性, 减少以至杜绝此类事故的发生, 下表是最近一年内矿上电机主要故障的情况统计。

从表中可以看出, 防爆电机在井下实际运行中, 发生故障最多的部件就是定子绕组, 占全部事故的36%, 主要影响矿进生产的因素也是定子绕组, 占全部影响产量的71%, 因此要想解决防爆电机事故, 关键要解决定子绕组事故。

2 防爆电机故障原因分析与处理

为避免防爆电机事故给生产和人身安全带来危害, 采用正确的方法处理防爆电动机故障, 是解决好问题的根本。

以下详细介绍各种电机故障现象, 并分析故障原因以及相应的处理方法。

2.1 电动机不能启动或转速较额定值低 (见表2)

2.2 保险丝熔断或保护装置运作 (见表3)

2.3 电动机剧烈发热;有全部过热;局部过热 (见表4)

2.4 电动机有不正常的振动和机械声响 (见表5)

2.5 运行中噪音很大 (见表6)

3 加强防爆电机的日常维护、使用和管理

为了使用电动机少遭受不应有的损失和破坏, 把事故消灭在发生之前, 还应在电动机的日常工作中加强注意防爆电机的维护、保养和管理。具体应做到以下几点。

(1) 使用环境应经常保持干燥, 电动机表面应保持清洁, 进风口不应受尘、纤维等阻碍。

(2) 当电动机的热保护连续发生动作时, 应查明故障来自电动机还是超负荷或保护装置整定值太低, 消除故障后, 方可投入运行。

(3) 应保证电动机在运行过程中良好的润滑, 一般的电动机运行5000h左右, 即应补充或更换滑脂, 运行中发现轴承过热或润滑变质时, 应及时换润滑油。更换润滑脂时, 应消除旧的润滑脂, 并用汽油洗净轴承及轴承盖的油槽, 然后将润滑脂填充轴承内外圈之间空腔的。

(4) 在电动机运行中, 应注意额定电压的变化、温度的控制与变化、有无噪音、单向旋转电动机的运行方向, 严禁电动机长时间超负荷运行。

(5) 拆卸电动机时, 从轴伸端或非轴伸端取出转子都可以, 如果没有必要卸下风扇, 还是从非轴承伸端取出转子较为便利, 从定子中轴出转子时, 应防止损坏定子绕组或绝缘。

(6) 更换绕组时必须记下原绕组的形式, 尺寸及匝数、线规等, 当失落了这些数据时, 应向制造厂索取, 随意更改原设计绕组, 常常使电动机某项或几项性能恶化, 甚至无法使用。

(7) 建立防爆电机的技术档案, 了解每台电动机的过去与现在的运行状况, 对电动机进行“个性”动态管理。

(8) 提高电工的维修技能和培训, 使之能熟练掌握防爆电机的内部结构、工作原理、检修技术和操作规程, 正确解决一些常见的电动机故障。

4 结语

在防爆电机故障的研究过程中我们深深地感到, 造成防爆电机故障的原因很多要杜绝事故的发生难度很大, 但问题不是不可避免的, 只要我们按照科学规律办事, 抓好管理的正规化、标准化, 消灭防爆电机事故的目标完全可以变成现实。

摘要：防爆电机因其故障率高, 特别是在井下使用产生的危害大, 本文分析了电机常见故障现象、原因, 给出了处理方法, 以及日常维护、使用和管理, 最终目的就是让电机正常运行和使用, 减少以至杜绝电机事故的发生。

关键词：防爆电机,故障,处理,维护保养

参考文献

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