电动机烧坏的原因煤矿井下烧坏电动机的原因分析

时间：2019-01-23 03:27:20　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：在煤矿井下安全生产过程中，电机烧毁事故常常困扰着我们，因而使我们的生产经常陷入被动。本文重点针对煤矿井下环境，结合工作实践，详细深入地分析了电动机烧毁的各种原因，提出了针对性措施，推出了机电设备人性化管理方案。
　　关键词：煤矿井下；电机烧毁；事故分析；设备使用；管理
　　中图分类号：TD63 文献标识码：B 文章编号：1009-916（2011）014(C)-0207-02
　　
　　引言：在煤矿中烧坏电动机是造成经济损失较大的机电事故之一。据调查，工作面烧一台电机影响生产，轻者半班，甚至有影响两班的。如果再计及影响出煤所造成的经济损失，那就更大了。尤其是在综采或综采放顶煤工作面，生产影响更是明显，往往给本单位生产任务的完成造成被动。
　　一、选型设计不合理
　　比如工作面刮板输送机的选型，由于每台刮板输送机都有其技术特征，故一般根据厂家给出的说明书选型和安装即可。然而厂家说明书给出的输送机的辅设长度均指水平辅设长度，而现场的实际情况，工作面的倾角、长度、煤质情况、可弯曲情况、环境温度等是千变万化的，如果考虑不周，造成选型设计不合理，一旦出现“小马拉大车”、“小马拉重车”的情况，就会频繁出现烧电机的现象。而且出现这种情况会很麻烦。某矿有两个典型的例子，能足以说明选型不当所造成的严重后果。某矿东三采区综采放顶煤工作面安装完成后，正式生产时，发现煤质松软，煤炭遇防尘水后发粘，并附着在溜槽表面，使得运煤过程中磨擦阻力很大，电机过负荷，经常出现拉不动的现象，生产任务急，一时又没有较好的解决办法，那么，频繁烧坏电机也就不足为奇了，虽然后来采取了一系列措施，如刮板上焊结小刮刀、减少防尘量等，但收效甚微，据统计，此工作面从回采到煤炭自燃发火封面，仅半年多的时间，共烧坏刮板输送机电机十几台，由于回采缓慢，造成煤炭自燃，危急情况下，最后不得不封面，刮板输送机、煤机等重要设备未能回收，从而造成了较为严重的经济损失。某矿东四采区综采放顶煤工作面倾角比较大，最陡处38度多，由于设计成拉上山回采，加上延面等因素，造成刮板输送机严重过负荷，因而烧坏电机的情况时有发生，生产也因此十分被动。可见，选型设计是一个十分重要的环节，有一个因素考虑不到，就会陷入生产的被动。
　　二、供电设计不合理
　　设备选型后，必须要根据现场实际，设计出相适应的供电方案。如果采区电缆选择不当，供电距离远而截面选择小，造成线路压降大。对于电动机而言，M=KU ，电机的转矩与电压的平方成正比，例如电源电压降低到额定电压的70�，则转矩大约只有原来的1/2。因此，电源电压的降低，可能造成电动机启动困难或不能正常运转，或满载运行时电流增大而造成电机过热烧坏。
　　三、三相异步电动机两相运行
　　三相电动机缺一相电源，无论是起动前缺相，还是运行中缺相，都将使电动机定子、转子绕组电流大大增加，时间稍长，电动机就会因过热而烧毁。据统计，三相异步电动机烧毁绕组的事故，绝大多数都是由于缺相运行引起的。缺相运行时，电动机本体温度增高，振动加大和声音异常。煤矿井下造成电动机两相运行的主要原因有：1、电机接线时接线螺丝未拧紧，造成接触电阻比较大，根据焦耳定律Q=I2Rt，造成导体及其附件（零部件）温度升高，最后在相接处把线烧断，从而造成两相运行。2、开关启动频繁，真空交流接触器出现故障有一相接触不实，从而造成电机两相运行。3、真空馈电开关存在故障，有一相接触不实，或供电线路有一相断路。
　　四、接线错误
　　对△形联结的电动机，如果错误地接成Y形联结，则附加在每相绕组上的电压只有额定值的1/ ，转矩下降1/3，如果说在轻载下尚可起动，那么起动后的转速将大为下降，电流大大增加。如果将Y形联结接成了△形联结，每相绕组电压升高了倍，铁芯磁通严重饱和，还可能击穿匝间绝缘。定子绕组一相错误反接。定子三相绕组首尾联接正确时，随着各相电流大小、方向依次变化，它们产生的磁场是以同步转速旋转的。如果一相绕组的头尾接反了就会使磁场不能规则地旋转，大大削弱了旋转磁场拖动转子的力，使转速下降。与此同时，转子在不规则的力的作用下，将产生剧烈振动，并在转子中产生很大的附加电流，使电动机过热。
　　五、单相接地故障
　　若网路电压是1140V，接地前电机相绕组对地电压660V，若一相接地后，其它两相对地电压升高为1140V，当电机任一相绕组绝缘性能降低时，就会因电压升高击穿绝缘，造成相间短路烧毁电机。所以井下低压网路任一相接地是不允许长时间存在的。
　　六、电动机的机械故障
　　电动机本身如有卡阻等机械故障，也可能使电动机无法起动。例如电动机轴承磨损、烧毁，润滑油冻结，灰尘杂物堵塞等，都会使磨擦阻力增加，转动不灵活。更严重的是转子与定子相磨擦，这时接通电源后，电动机发出强烈的“嗡嗡”声响，转子根本无法起动，电流剧增，如不立即切断电源，电动机就会烧毁。造成这种故障的原因：
　　（一）因为润滑油脂不清洁、不合格，或电机长时间运行，未及时加油，或超温溢出等原因，造成轴承内套与电动机转轴长期磨损，使间隙加大，造成定子与转子相碰。
　　（二）定子绕组的某一部分发生短路或断路，使气隙中的磁场严重不对称，转子受力也不对称，转子被拉向一侧，这样，气隙磁场更不对称，加剧了转子被拉向一侧的力量。久而久之，使转子与定子相碰。
　　七、电机散热不良
　　电机温升除与电流增大有关外，还与环境温度、本身散热情况有很大关系。
　　八、电机绝缘不良
　　长期运行、长期存放或处于备用状态的电动机，如果其绝缘电阻值不符合规程要求，或者绝缘电阻等于零，则表明该电动机的绝缘不良。绝缘不良性能大大降低，通电后击穿短路烧毁电机。其原因一般有以下几种：
　　（一）库存的电机保管不善，有的在室外风吹雨淋，或在湿度大的地方长时间存放，或在井下长时间不用，或在运行中进水等都会使电机受潮，绝缘不良。
　　（二）电动机长期过载运行，发热量大、散热不良，使绝缘老化。
　　（三）绕组上积尘，或者轴承严重漏油，绕组上油污沾尘，造成绝缘电阻降低。
　　（四）绝缘胶木板炭化或击穿，造成爬电或短路。
　　九、设备使用不当，长期过载造成电机烧毁
　　工作面刮板输送机与转载机搭茬不合理，喝回头炭造成电机过载运行；工作面刮板输送机喝进锚杆等刚性物质，因憋卡而造成电机过载；工作面前部刮板输送机停机后煤机继续割煤，造成压死刮板输送机而无法起动，反复正开倒开造成电机过热；工作面后部刮板输送机多处同时放煤，因放煤量太大造成压死，反复正开倒开造成电机过热；支架工操作不当造成支架后插板插进溜槽内，因憋卡阻滞造成电机过热；工作面刮板输送机不平直，刮板严重出槽，造成磨擦阻力增大，从而造成电机过载；刮板输送机因长期磨损造成底槽磨透，因刮板憋卡造成电机过载；工作面刮板输送机一般是双机运行，如果有一个电机的液压联轴节或磨擦片失效，另一个电机就要承担所有负荷，从而造成长时间过载；牙箱内齿轮损坏，啮合不好，造成电机过载；电机重载情况下频繁起动，造成电机过热。以上等等原因，均能造成电机烧毁。
　　为了保证井下电动机的正常运转，针对上述电机烧毁的原因分析，可采取以下措施来防止这种事故：
　　（一）搞好选型设计工作，使选型设计更具有针对性和实用性。
　　（二）严禁电动机长期过载运行，并加强过载保护。
　　（三）在日常的维护工作中，注意电动机有无异常声响，通风是否良好，有无机械磨擦，轴承是否发热等。
　　（四）经常检查电动机的绝缘是否良好，发现绝缘降低时，要及时查找原因并处理，做到防患于未然。
　　（五）电动机在投入使用前，要仔细检查接线是否正确。只有经过严格检查，电动机才可投入运行。
　　（六）设备运行过程中，发现异常情况，要立即停机处理，不得带病作业。
　　（七）加强现场管理。不得出现野蛮使用设备现象，做到科学合理使用，避免出现因使用不当，造成电机烧毁事故发生。
　　（八）针对煤矿井下环境恶劣的事实，积极推行机电设备人性化管理，把对设备的维护保养提高到人性的高度，处处时时站在设备的角度考虑问题，设备操作运行要符合其性能特点，不超载，不蛮干，平时要多为设备运行创造良好的环境和条件，对设备维护保养做到严密细致、周到爱护，使设备在生产过程中发挥其应有的作用。
　　作者单位：徐州矿务集团有限公司三河尖煤矿
　　作者简介：史友旭（1966― ），男，江苏丰县人，1998年毕业于徐州工业学校，徐州矿务集团三河尖矿机电助理工程师。

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