電機(jī)定子繞組絕緣故障查找

1、<p>　　電機(jī)定子繞組絕緣故障查找</p><p>　　摘要：電機(jī)的絕緣電阻是電機(jī)最重要基本，也是最重要的電氣參數(shù)之一。判斷電機(jī)絕緣性能好壞，最重要的一個(gè)手段就是檢測(cè)絕緣電阻值，如要進(jìn)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(yàn)，本文主要介紹電機(jī)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(jī).

2、絕緣電阻.檢測(cè).泄漏電流.分析 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TM3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　引言： </b></p><p>　　電機(jī)在運(yùn)行過程中，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng).發(fā)熱.噪音.等物理現(xiàn)象。時(shí)刻受到電磁力.離心力.機(jī)械扭力.等力矩作用。因此它的絕大部分部件都會(huì)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(duì)電機(jī)的危害程度，都是威脅電機(jī)運(yùn)行安全的首要因素。電機(jī)的電氣預(yù)防性試驗(yàn)是檢查電機(jī)絕緣性能必要技術(shù)手段。通過試驗(yàn)可以及時(shí)掌握電機(jī)的絕緣性能現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)缺陷，進(jìn)行技術(shù)分析，進(jìn)行相應(yīng)的修復(fù)或維護(hù)，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(tái)電動(dòng)機(jī)定子繞組絕緣故障查找為例進(jìn)行分析。電動(dòng)機(jī)型號(hào)為TK400-20/2150、 額定電壓：10000V、 容量為400kW、絕緣等級(jí)為

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

5、緣和相間絕緣。測(cè)量定子繞組絕緣電阻分為三步：1)測(cè)量定子繞組單相對(duì)另外兩相及機(jī)殼的絕緣電阻；2)測(cè)量任意兩相之間的相間絕緣電阻；3)測(cè)量單相對(duì)機(jī)殼的絕緣電阻。試驗(yàn)過程中，1)把2)和3)均包括在內(nèi)。如1)測(cè)量出來的數(shù)據(jù)正常，則不需進(jìn)行2)、3)項(xiàng)。 </p><p>　　3.2、接線示意圖如圖1，接線方式及測(cè)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(cè)量數(shù)據(jù) </p><p>　　類別 序號(hào) 相別 接線方式 絕緣電阻（MΩ） </p><p>　　1、單相對(duì)另外兩相及機(jī)殼的絕緣電阻 ① U對(duì)V￡W及機(jī)殼 兆歐表L端接U1，U2懸空，V1（或V2）與機(jī)殼連接，W1(或W2)與機(jī)殼連接，機(jī)殼與接地扁鐵連接，兆歐表E端與機(jī)殼（或接地扁鐵）連接 1350 </p>

7、<p>　?、?V對(duì)U￡W及機(jī)殼 兆歐表L端接V1，V2懸空，U1（或U2）與機(jī)殼連接，W1(或W2)與機(jī)殼連接，機(jī)殼與接地扁鐵連接，兆歐表E端與機(jī)殼（或接地扁鐵）連接 4.3 </p><p>　?、?W對(duì)V￡U及機(jī)殼 兆歐表L端接W1，W2懸空，V1（或V2）與機(jī)殼連接，U1(或U2)與機(jī)殼連接，機(jī)殼與接地扁鐵連接，兆歐表E端與機(jī)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(duì)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(jī)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(duì)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(jī)殼不與接地扁鐵連接 22 </p><p>　?、?W對(duì)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(jī)殼不與接地扁鐵連接 358 </p><p>　　3、單相對(duì)機(jī)殼的絕緣電阻 ⑦ U對(duì)機(jī)殼 兆歐表L端接U1，U2懸空，V1和V2懸空，W1和W2懸空，機(jī)殼與接地扁鐵連接，兆歐表E端與機(jī)殼（或接地扁鐵）連接。 780 </p><p>　?、?V對(duì)機(jī)殼 兆歐表L端接V1，V2懸空，U1和U2懸空，W1

10、和W2懸空，機(jī)殼與接地扁鐵連接，兆歐表E端與機(jī)殼（或接地扁鐵）連接。 26.8 </p><p>　?、?W對(duì)機(jī)殼 兆歐表L端接W1，W2懸空，V1和V2懸空，U1和U2懸空，機(jī)殼與接地扁鐵連接，兆歐表E端與機(jī)殼（或接地扁鐵）連接。 1140 </p><p>　　測(cè)試時(shí)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(yàn)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(yùn)行溫度時(shí)的絕緣電阻不應(yīng)低于UnMΩ（取Un的千伏數(shù)，下同）；投運(yùn)前室溫下（包括電纜）不應(yīng)低于UnMΩ。運(yùn)行溫度按40℃進(jìn)行計(jì)算，按公式計(jì)算Rt=Rc/10 α（t-t1） </p><p>　　式中：RC—換算至75℃或40℃時(shí)的絕緣電阻, MΩ </

12、p><p>　　Rt—試驗(yàn)溫度t時(shí)的絕緣電阻, MΩ </p><p>　　t—試驗(yàn)時(shí)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(jí)絕緣為0.03） </p><p>　　則計(jì)算結(jié)果為Rt≥79.43 MΩ時(shí)為合格。 </p>

13、<p>　　3.3.2、從測(cè)量方法中已知序號(hào)中的9項(xiàng)測(cè)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(duì)機(jī)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(duì)另外兩相及機(jī)殼的絕緣電阻。①合格，也就是說④、⑥、⑦均合格，與實(shí)測(cè)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(gè)或幾個(gè)不合格，實(shí)測(cè)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(gè)或幾個(gè)不合格，實(shí)測(cè)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(duì)W相間絕緣電阻，⑧ V對(duì)機(jī)殼絕緣電阻不合格。即故障存在于V相對(duì)機(jī)殼、V相與W相間。 </p><p><b>　　4、故障點(diǎn)確定 </b></p><p>　　4.1、之前的絕緣電阻測(cè)試判定不合格的為⑤ V對(duì)W相

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

16、地檢出電機(jī)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(cè)試相比，試驗(yàn)電壓更高，利于故障點(diǎn)的查找。 </p><p>　　4.4、先按表1中的序號(hào)⑧對(duì)V相與外殼之間進(jìn)行直流耐壓及泄漏電流測(cè)試。高壓輸出接V相，U相和W相均懸空，機(jī)殼與接地扁鐵連接，升壓試驗(yàn)找出放電部位； </p><p>　　4.5、再按表1中的序號(hào)⑤對(duì)V相和W相之間施加直流耐壓及泄漏電流測(cè)試。V（或W）相接接地扁鐵，機(jī)

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

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(jī)等級(jí)選取的，兆歐表電壓過高會(huì)使設(shè)備絕緣擊穿，造成不必要的損壞。 </p><p>　　5.3、試驗(yàn)完畢或重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，必須將被試物短接后對(duì)充分放電，以保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。否則由于放電不充分，會(huì)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(cè)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(shí)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(shí)，涉及到機(jī)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(chǎng)試驗(yàn)時(shí)分兩種情況：⑴電機(jī)機(jī)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(xiàng)試驗(yàn)，⑵不能拆開的則需取另一接地網(wǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)前應(yīng)測(cè)試所取的接地網(wǎng)與機(jī)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(yàn)做好安全措施，高壓引線對(duì)地保持一定的安全距離，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)派人在電機(jī)兩端加強(qiáng)安全監(jiān)護(hù)。 </p><p>　　5.7、第4.5條中，如果電機(jī)機(jī)殼與接地之間無條件斷開，意味著機(jī)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(yàn)找出放電部位。因?yàn)?.4條中V相對(duì)機(jī)殼已有放電部位，如果高壓輸出接V相，則V相對(duì)機(jī)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(cè)試方法的分析 </p><p>　　6.1、表1是的1單相對(duì)另外兩相及機(jī)殼的絕緣電阻測(cè)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(cè)量

23、才能判斷的，如表4故障相繼續(xù)測(cè)量判斷表 </p><p>　　表4故障相繼續(xù)測(cè)量判斷表 </p><p>　?、?② ③ 需測(cè)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(jī)定子繞組絕緣故障在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)碰到的較多，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行絕緣故障的分解判斷，進(jìn)行故障及故障點(diǎn)的查找，能正確找出絕緣的真正薄弱點(diǎn)，防止事故擴(kuò)大，保障電機(jī)的安全運(yùn)行。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b&