電機定子繞組絕緣故障查找

1、<p>　　電機定子繞組絕緣故障查找</p><p>　　摘要：電機的絕緣電阻是電機最重要基本，也是最重要的電氣參數(shù)之一。判斷電機絕緣性能好壞，最重要的一個手段就是檢測絕緣電阻值，如要進一步分析絕緣介質(zhì)的電氣性能，則需再做介質(zhì)損耗及直流耐壓試驗，本文主要介紹電機定子繞組絕緣層電氣性能缺陷及缺陷部位的查找過程，包括儀器接線.數(shù)據(jù)分析.結(jié)論判斷。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：電機.

2、絕緣電阻.檢測.泄漏電流.分析 </p><p>　　中圖分類號：TM3文獻標識碼： A </p><p><b>　　引言： </b></p><p>　　電機在運行過程中，會產(chǎn)生振動.發(fā)熱.噪音.等物理現(xiàn)象。時刻受到電磁力.離心力.機械扭力.等力矩作用。因此它的絕大部分部件都會逐漸老化，或疲勞損傷.直至損壞。尤其是定子線圈的絕緣介質(zhì)層。其老

3、化速度和對電機的危害程度，都是威脅電機運行安全的首要因素。電機的電氣預(yù)防性試驗是檢查電機絕緣性能必要技術(shù)手段。通過試驗可以及時掌握電機的絕緣性能現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)缺陷，進行技術(shù)分析，進行相應(yīng)的修復(fù)或維護，以免造成重大的電氣事故，保證電氣設(shè)備的安全。 </p><p>　　2、現(xiàn)以某廠一臺電動機定子繞組絕緣故障查找為例進行分析。電動機型號為TK400-20/2150、 額定電壓：10000V、 容量為400kW、絕緣等級為

4、B級。DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》中規(guī)定：3kV及以上的電動機使用2500V兆歐表，該電動機的絕緣電阻測試需用高壓數(shù)字兆歐表的2500V檔位測量。 </p><p><b>　　3、故障范圍查找 </b></p><p><b>　　3.1測量方法 </b></p><p>　　定子繞組絕緣包括對地絕

5、緣和相間絕緣。測量定子繞組絕緣電阻分為三步：1)測量定子繞組單相對另外兩相及機殼的絕緣電阻；2)測量任意兩相之間的相間絕緣電阻；3)測量單相對機殼的絕緣電阻。試驗過程中，1)把2)和3)均包括在內(nèi)。如1)測量出來的數(shù)據(jù)正常，則不需進行2)、3)項。 </p><p>　　3.2、接線示意圖如圖1，接線方式及測量數(shù)據(jù)見表1 </p><p><b>　　圖1接線示意圖 </b

6、></p><p>　　表1接線方式及測量數(shù)據(jù) </p><p>　　類別 序號 相別 接線方式 絕緣電阻（MΩ） </p><p>　　1、單相對另外兩相及機殼的絕緣電阻 ① U對V￡W及機殼 兆歐表L端接U1，U2懸空，V1（或V2）與機殼連接，W1(或W2)與機殼連接，機殼與接地扁鐵連接，兆歐表E端與機殼（或接地扁鐵）連接 1350 </p>

7、<p>　?、?V對U￡W及機殼 兆歐表L端接V1，V2懸空，U1（或U2）與機殼連接，W1(或W2)與機殼連接，機殼與接地扁鐵連接，兆歐表E端與機殼（或接地扁鐵）連接 4.3 </p><p>　?、?W對V￡U及機殼 兆歐表L端接W1，W2懸空，V1（或V2）與機殼連接，U1(或U2)與機殼連接，機殼與接地扁鐵連接，兆歐表E端與機殼（或接地扁鐵）連接 3.8 </p><p&

8、gt;　　2、任意兩相之間的相間絕緣電阻 ④ U對V 兆歐表L端接U1，U2懸空，V1（或V2）與接地扁鐵連接，W1和W2懸空，機殼不與接地扁鐵連接，兆歐表E端與接地扁鐵連接 1260 </p><p>　?、?V對W 兆歐表L端接V1，V2懸空，U1（或U2）與接地扁鐵連接，W1和W2懸空，兆歐表E端與接地扁鐵連接，機殼不與接地扁鐵連接 22 </p><p>　?、?W對U 兆歐表L端

9、接W1，W2懸空，V1（或V2）與接地扁鐵連接，U1和U2懸空，兆歐表E端與接地扁鐵連接，機殼不與接地扁鐵連接 358 </p><p>　　3、單相對機殼的絕緣電阻 ⑦ U對機殼 兆歐表L端接U1，U2懸空，V1和V2懸空，W1和W2懸空，機殼與接地扁鐵連接，兆歐表E端與機殼（或接地扁鐵）連接。 780 </p><p>　　⑧ V對機殼 兆歐表L端接V1，V2懸空，U1和U2懸空，W1

10、和W2懸空，機殼與接地扁鐵連接，兆歐表E端與機殼（或接地扁鐵）連接。 26.8 </p><p>　?、?W對機殼 兆歐表L端接W1，W2懸空，V1和V2懸空，U1和U2懸空，機殼與接地扁鐵連接，兆歐表E端與機殼（或接地扁鐵）連接。 1140 </p><p>　　測試時定子繞組溫度： t = 10℃ </p><p>　　3.3、數(shù)據(jù)分析及故障判斷 </p&

11、gt;<p>　　3.3.1、DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》中要求：額定電壓3000V及以上者，交流耐壓前，定子繞組在接近運行溫度時的絕緣電阻不應(yīng)低于UnMΩ（取Un的千伏數(shù)，下同）；投運前室溫下（包括電纜）不應(yīng)低于UnMΩ。運行溫度按40℃進行計算，按公式計算Rt=Rc/10 α（t-t1） </p><p>　　式中：RC—換算至75℃或40℃時的絕緣電阻, MΩ </

12、p><p>　　Rt—試驗溫度t時的絕緣電阻, MΩ </p><p>　　t—試驗時溫度，℃ </p><p>　　t1—換算溫度值（75、40℃或其他溫度），℃ </p><p>　　α—溫度系數(shù)，℃-1（B級絕緣為0.03） </p><p>　　則計算結(jié)果為Rt≥79.43 MΩ時為合格。 </p>

13、<p>　　3.3.2、從測量方法中已知序號中的9項測量數(shù)據(jù)有一定的聯(lián)系，其中①包含了④⑥⑦、②包含了④⑤⑧、③包含了⑤⑥⑨。 </p><p>　　3.3.3、從絕緣構(gòu)成的角度來看，相對機殼的絕緣電阻及該相與另兩相間的絕緣電阻大于等于該相對另外兩相及機殼的絕緣電阻。①合格，也就是說④、⑥、⑦均合格，與實測中④、⑥、⑦的數(shù)據(jù)吻合；②不合格，有可能④、⑤、⑧中的一個或幾個不合格，實測數(shù)據(jù)中⑤、⑧均不合格；

14、③不合格，有可能⑤、⑥、⑨中的一個或幾個不合格，實測數(shù)據(jù)中的⑤不合格。 </p><p>　　3.3.4、綜上所述，不合格的有⑤ V對W相間絕緣電阻，⑧ V對機殼絕緣電阻不合格。即故障存在于V相對機殼、V相與W相間。 </p><p><b>　　4、故障點確定 </b></p><p>　　4.1、之前的絕緣電阻測試判定不合格的為⑤ V對W相

15、間絕緣電阻，⑧ V對機殼絕緣電阻不合格。此時的結(jié)論為V相整個繞組對機殼絕緣電阻、V相整個繞和W相整個繞組間絕緣電阻不合格。尚不能對具體的哪一個或幾個故障點進行確定。 </p><p>　　4.2、電機經(jīng)過烘干處理后絕緣電阻與表1所測數(shù)據(jù)相差甚微，排除整體受潮的因素，進行局部缺陷查找。 </p><p>　　4.3、局部缺陷（即故障點）查找采用直流耐壓及泄漏電流的方法。通過測量泄漏電流能有效

16、地檢出電機主絕緣受潮和局部缺陷。直流耐壓及泄漏電流與絕緣電阻測試相比，試驗電壓更高，利于故障點的查找。 </p><p>　　4.4、先按表1中的序號⑧對V相與外殼之間進行直流耐壓及泄漏電流測試。高壓輸出接V相，U相和W相均懸空，機殼與接地扁鐵連接，升壓試驗找出放電部位； </p><p>　　4.5、再按表1中的序號⑤對V相和W相之間施加直流耐壓及泄漏電流測試。V（或W）相接接地扁鐵，機

17、殼與接地扁鐵不連接，高壓輸出接W（或V）相，升壓試驗找出放電部位。 </p><p>　　4.6、故障點查找時建議在夜間或暗房內(nèi)進行，直流耐壓試驗時有充足的觀察人員進行現(xiàn)場觀察，發(fā)現(xiàn)放電部位后及時通知試驗人員停止試驗，并作出記號。 </p><p><b>　　5、注意事項 </b></p><p>　　5.1、試驗前應(yīng)拆除被試設(shè)備電源及一切對

18、外連線，并將被試物短接后接地放電1min，電容量較大的應(yīng)至少放電2min，以免觸電。 </p><p>　　5.2、正確選用兆歐表額定電壓。兆歐表的額定電壓是根據(jù)電機等級選取的，兆歐表電壓過高會使設(shè)備絕緣擊穿，造成不必要的損壞。 </p><p>　　5.3、試驗完畢或重復(fù)進行試驗時，必須將被試物短接后對充分放電，以保證測試數(shù)據(jù)的準確性。否則由于放電不充分，會使介質(zhì)極化和積累電荷不能完全恢

19、復(fù)，而且相同絕緣內(nèi)部的剩余束縛電荷將影響測量結(jié)果。 </p><p>　　5.4、定子繞組的絕緣電阻值與繞組溫度有很大關(guān)系，溫度升高時絕緣電阻下降很快，一般溫度每上升10℃，絕緣電阻就下降一半。 </p><p>　　5.5、做相間絕緣電阻時，涉及到機殼不接接地扁鐵，某一相線與接地扁鐵連接是考慮到儀器接地及人身安全。在現(xiàn)場試驗時分兩種情況：⑴電機機殼與系統(tǒng)接地網(wǎng)的連接部分能拆開的應(yīng)拆開再做

20、該項試驗，⑵不能拆開的則需取另一接地網(wǎng)進行試驗，試驗前應(yīng)測試所取的接地網(wǎng)與機殼間的絕緣電阻值，絕緣電阻值應(yīng)在2500 MΩ及以上。 </p><p>　　5.6、按高壓試驗做好安全措施，高壓引線對地保持一定的安全距離，試驗時應(yīng)派人在電機兩端加強安全監(jiān)護。 </p><p>　　5.7、第4.5條中，如果電機機殼與接地之間無條件斷開，意味著機殼與接地扁鐵已經(jīng)連接，則應(yīng)將V相接接地扁鐵，高壓輸

21、出接W相，升壓試驗找出放電部位。因為4.4條中V相對機殼已有放電部位，如果高壓輸出接V相，則V相對機殼先放電，可能無法找出V相與W相之間的放電部位。 </p><p>　　6、測試方法的分析 </p><p>　　6.1、表1是的1單相對另外兩相及機殼的絕緣電阻測試結(jié)果出來后，可以將其分成兩類。 </p><p>　　6.1.1、一類可以直接判斷的，如表3故障相判斷

22、表 </p><p>　　表3故障相直接判斷表 </p><p>　?、?② ③ 判 定 </p><p>　　合格 合格 不合格 ⑨不合格 </p><p>　　合格 不合格 合格 ⑧不合格 </p><p>　　不合格 合格 合格 ⑦不合格 </p><p>　　6.1.2、另一類需繼續(xù)測量

23、才能判斷的，如表4故障相繼續(xù)測量判斷表 </p><p>　　表4故障相繼續(xù)測量判斷表 </p><p>　?、?② ③ 需測量 </p><p>　　合格 不合格 不合格 ⑤⑧⑨ </p><p>　　不合格 合格 不合格 ⑥⑦⑨ </p><p>　　不合格 不合格 合格 ④⑦⑧ </p><p

24、>　　不合格 不合格 不合格 ④⑤⑥⑦⑧⑨ </p><p><b>　　7、結(jié)束 </b></p><p>　　電機定子繞組絕緣故障在現(xiàn)場試驗時碰到的較多，在現(xiàn)場進行絕緣故障的分解判斷，進行故障及故障點的查找，能正確找出絕緣的真正薄弱點，防止事故擴大，保障電機的安全運行。 </p><p><b>　　參考文獻 </b&