6kV电机相间绝缘故障查找与处理

6kV电机相间绝缘故障查找与处理

王立学

天津国能盘山发电有限责任公司电气室   天津市  301900

【摘要】：摘要：本文通过常规预防性试验发现高压电机绕组相间绝缘的隐性缺陷，阐述了预防性试验绝缘电阻、直流泄漏的简单原理和必要性，通过试验方法对故障进行诊断并有效查找电机故障点，防止设备事故发生。

【关键词】：电动机；绝缘；故障

1引言

随着电力工业的飞速发展，机组参数、系统电压等级逐步提高，对附属主要设备提出了更高的要求，特别是电气设备的绝缘强度水平对系统安全经济运行的影响日益突出。据统计，高压电气设备的故障多是高压电动机绝缘的损坏故障，因此了解高压电动机绝缘特性，不断提高电机绝缘水平是电力系统安全经济运行的根本保证。
高压电动机在运行中必须保持良好的绝缘，为此从电机的制造开始，要进行一系列绝缘测试。这些测试包括：在制造时对原材料的试验、制造过程的中间试验、产品的定性及出厂试验、在使用现场安装后的交接试验、使用中为维护运行而进行的绝缘预防性试验等。其中电气设备的交接试验和预防性试验是两类最重要的试验，中华人民共和国电力行业标准和国家标准：DL/T596—1996《电力设备预防性试验规程》和GB50150-91《电气设备交接试验标准》详细地介绍了各项试验的内容和标准。
2绝缘预防性试验

定期对高压电机进行绝缘预防性试验是保证设备安全运行的重要措施，通过试验，掌握设备绝缘状况，及时发现绝缘内部隐藏的缺陷，并通过检修加以消除，严重者必须予以更换，必免设备在运行中发生绝缘击穿事故。
    绝缘预防性试验可分为两大类：一类是非破坏性试验或称绝缘特性试验，是在较低的电压下或用其他不会损坏绝缘的办法来测量的各种特性参数，主要包括测量绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗角正切值等，从而判断绝缘内部有无缺陷。实验证明，这类方法是行之有效的，但目前还不能只靠它来可靠的判断绝缘的耐电强度。另一类是破坏性试验或称耐压试验，试验所加电压高于设备的工作电压，对绝缘考验非常严格，特别是发现那些危险性较大的集中性缺陷，并能保证绝缘有一定的耐电强度，主要包括直流耐压、交流耐压等。耐压试验的缺点是有积累效应也会给绝缘造成一定的损伤。

2.1 绝缘电阻测量
　 绝缘电阻的测试是电气设备绝缘测试中应用最广泛，试验最方便的项目。绝缘电阻值的大小，能有效地反映绝缘的整体受潮、污秽以及严重过热老化等缺陷。最基本而常用的非破坏性试验方法：用兆欧表测量被试验的绝缘电阻。通常，电气设备的绝缘都是多层的，这些多层绝缘体，在外施直流电压下，就有吸收现象，即电流逐渐减小，而趋于某一恒定值。因为通过介质的电流与介质电阻的测量值成反比，故可用曲线2表示介质加压后其电阻的测量值与时间的关系，如被试品绝缘状况愈好，吸收过程进行得愈慢，吸收现象便愈明显，如被试品严重受潮或其中有集中性导电通道，由于绝缘电阻显著降低，泄漏电流增大，吸收过程快，这样流过绝缘的电流便迅速变为一较大的泄漏电流。因此可根据被试品的电流变化情况来判断被试品的绝缘状况。

2.2 泄漏电流的测试
一般兆欧表的电压在2.5kV以下，比高压电动机的工作电压要低得多，如果认为兆欧表的测量电压太低，还可以采用加直流高压来测量电气设备的泄漏电流。当电机存在某些缺陷时，高压下的泄漏电流要比低压下的大得多，即高压下的绝缘电阻要比低压下的电阻小得多。
3 22循环泵故障经过

某机组22循环泵电机于1996年投入运行，在大修后预防性试验过程中，A相直流耐压和泄漏试验时在升到直流15kV稳定10秒左右试验仪器过流保护动作跳闸，并伴有放电声，摇绝缘A （U）B（V） 相间绝缘为0兆欧，C（W）相A、B相及地绝缘为5000兆欧；A B相短接对C相及地绝缘为2000兆欧，确认A B 相间发生相间击穿。

22循环泵电机铭牌参数

3.1试验情况

用直流冲闪法冲击放电通过声、光、电来查找故障点，基本确定故障范围，但定点效果不明根据故障性质又采用2500V兆欧表在绕组内施加电压。

3.2 原因分析

剥开22循环泵电机引线包缠绝缘用的云母带，发现含胶量较少，固化后没有柔软性，电机长期运行后，在电磁力、振动和高温的作用下造成引线局部绝缘开裂、脆化。

4.故障引线处理过程

4.1用包布在电机端部引线下侧做好防止异物落入电机内部的防护措施。

4.2用专用刀铲将电机的12根引线与电机绕组连接处的绝缘铲开，用石棉布将连接处的电机绕组包缠好，防止加热时损伤引线绝缘。

4.3用火焊焊开引线与电机绕组连接处的焊点，拆除端部引线绑线和绑块，取下旧引线。

4.4将电机绕组连接引线处的绝缘修整成坡口形状，便于包缠时形成连续的绝缘。

4.5更换截面积70ｍｍ2/6kV硅橡胶护套高压电缆引线。

4.6将连接的护套电缆引线的橡胶削减成一个锥形，用45％的银焊将电机绕组与护套电缆引线焊接，焊接饱满焊透且表面光滑。

4.7焊接完毕，检查连接处焊牢、焊实。用云母带在护套电缆与电机绕组连接处半叠包缠8-10层云母带，每包缠2层云母带刷一次环氧胶，云母带外层包缠2-3层玻璃丝带，加强绝缘防止开裂。

4.8用Φ8的浸胶涤波绳将护套引线固定在引线支架和端部引线上，固定牢固无松动，防止运行中受电磁力和机械振动的影响损坏绝缘。

4.9剔除原引线绝缘橡胶穿线管，在护套引线穿管处包缠浸胶毛毡固定，防止运行中护套引线绝缘磨损。

4.10将护套引线与接线柱连接处的绝缘扒开50ｍｍ，将每根铜线镀银，加热接线柱，将接线柱内灌满45％的银水焊接，待冷却后检查引线与接线柱连接牢固，引线无断股。在引线与接线柱裸露部位包缠2-3层玻璃丝带，每层刷环氧胶。

4.11处理完毕后，使用红外线电烤灯等加热装置对所包缠的绝缘进行烘干6小时，烘干过程中要注意烘干温度和烘干距离，使用红外测温仪监测烘烤部位温度不超过80℃，以避免温度过高和距离过近造成处理部位绝缘损坏。

5结束语

通过对22循环泵电机的预防性试验发现了电机引线的隐性缺陷，以及进一步通过试验方法有效的查找到故障点并进行修复，更进一步的了解了预防性试验原理，验证预防性试验在生产过程的重要性。

参考文献

[1] 许实章.电机学[M].北京：机械工业出版社，1996.5

[2] 单文培//王兵//齐玲   电气设备试验及故障处理实例(第2版)