徐九龍

（華潤電力江蘇檢修有限公司，江蘇徐州 221000）

異步電機絕緣偏低的處理方法及預(yù)防措施

徐九龍

（華潤電力江蘇檢修有限公司，江蘇徐州 221000）

發(fā)電廠生產(chǎn)過程的機械化和自動化，需要三相異步電機拖動主要和輔助設(shè)備，異步電機極易在停機或檢修期間產(chǎn)生絕緣偏低現(xiàn)象，導(dǎo)致電機無法即刻啟動。分析電機絕緣偏低的原因，通過案例給出常用處理方法，并歸納出異步電機絕緣偏低預(yù)防措施。

異步電機；絕緣；電流干燥法；預(yù)防措施

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.35

0 概述

華潤彭城電廠是特大型火力發(fā)電廠，裝機容量4×320 MW+2×1000 MW，生產(chǎn)全過程實現(xiàn)機械化和自動化，需要異步電機拖動機械為主要和輔助設(shè)備服務(wù)。異步電機極易在停機或檢修期間產(chǎn)生絕緣偏低現(xiàn)象，導(dǎo)致異步電機無法正常啟動，影響整個機組啟動或影響機組負荷。電廠異步電機分為高壓異步電機和低壓異步電機。高壓異步電機的額定電壓6 kV，低壓異步電機額定電壓380 V。

1 正確判斷電機絕緣狀況

1.1 測量條件

根據(jù)徐州華潤運行規(guī)程，出現(xiàn)以下情況必須測量電機絕緣電阻。

（1）檢修之后的電機必須測量絕緣電阻。

（2）電機停電時間超過7 d，送電之前必須測量絕緣電阻。如果電機的工作環(huán)境不好，停電時間到5 d時，送電之前必須測量絕緣電阻。

（3）電機處于備用狀態(tài)時，必須定期測量絕緣電阻，每月最少測量2次。

1.2 測量方法

從電機的開關(guān)出線側(cè)測量異步電機繞組的絕緣電阻，測量結(jié)果是出線到電機接線盒之間電纜和電機整體的絕緣電阻值。若接到運行人員通知所測某臺電機絕緣偏低，檢修人員要正確判斷異步電機絕緣是否合格，需要打開電機接線盒將電纜甩開，正確使用搖表測量電動機繞組的絕緣電阻。

1.3 合格標準

（1）6 kV高壓異步電機使用2500 V搖表進行測量，定子繞組絕緣電阻≥1 MΩ/kV，并做吸收比（R60/R15）試驗，計算吸收比≥1.3。

（2）380 V低壓電機使用500～1000 V搖表測量，絕緣電阻值≥0.5 MΩ。

2 電機絕緣偏低的主要原因

（1）異步電機受潮。因受潮引起電機絕緣偏低的情況占90%以上，消除此類缺陷的主要方法是對電機進行干燥處理。

（2）繞組上灰塵過多。清除繞組灰塵即可解決絕緣偏低缺陷。

（3）引出線和接線盒內(nèi)絕緣不良，要重新包扎、接線。

（4）電機繞組老化。主要出現(xiàn)在運行時間較長的電機，繞組老化需及時返廠重新浸漆或重新繞制，必要時更換新電機。電機受潮是電機絕緣偏低最常見、最主要的原因。

3 低壓電機受潮處理

3.1 熱風(fēng)槍快速干燥處理法

主要適用于電機接線盒內(nèi)受潮或凝露，且電機內(nèi)部侵入潮氣不嚴重。從現(xiàn)場檢修電源箱接臨時電為熱風(fēng)槍供電，打開電機接線盒，用熱風(fēng)槍將接線盒內(nèi)凝露烘干，并將潮氣排出。幾分鐘后即可烘干。烘干后，異步電機的絕緣電阻迅速上升，用500 V搖表測量低壓電機繞組的絕緣電阻，阻值＞0.5 MΩ即可正常啟動。

3.2 碘鎢燈加熱烘烤

適用電動機內(nèi)部受潮嚴重的情況。低壓電機因自身便于拆卸，解體方便，可以采用此方法。將低壓異步電動機轉(zhuǎn)子抽出，用碘鎢燈烘烤定子繞組，注意烘烤過程中不要過于靠近線圈，防止烤壞線圈。若低壓電機為敞開式電機，可以直接用碘鎢燈烘烤，無需將轉(zhuǎn)子抽出。

4 高壓電機受潮處理

4.1 熱風(fēng)槍快速干燥處理法

方法和3.1相同，通過熱風(fēng)槍烘干接線盒凝露和潮氣。必要時可打開電動機引出線的絕緣環(huán)氧板，便于內(nèi)部潮氣排出。烘干后，異步電動機的絕緣電阻迅速上升，用2500 V搖表測量高壓電機繞組的絕緣電阻，阻值＞6 MΩ且吸收比≥1.3即可正常啟動。

4.2 電加熱器或碘鎢燈加熱烘烤

電機停機時，由于內(nèi)部溫度很高驟然降低而導(dǎo)致內(nèi)部壓力變小，外部潮濕空氣容易進入電機內(nèi)部。電機電加熱器又叫防冷凝加熱器，投入防冷凝加熱器，可以將電機周圍空氣加熱到比環(huán)境溫度略高，將機內(nèi)潮氣驅(qū)出。若使用加熱器效果不好，電機又急于啟動，可以打開電機兩側(cè)下部加熱器蓋板，加碘鎢燈輔助烘烤。注意烘烤過程中不要過于靠近線圈，防止烤壞線圈，可用防火布覆蓋保護碘鎢燈附近的線圈。

4.3 電流干燥法

向異步電動機的定子繞組通入適當(dāng)?shù)牡蛪弘娏魇请娏鞲稍锓ǖ幕驹?，電機的轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)，利用電機本身銅損產(chǎn)生的溫度來使電機干燥，電機定轉(zhuǎn)子在干燥時會同時發(fā)熱，干燥速度比較快，一般用于高壓受潮電機的干燥。

4.3.1 三相繞組所加電壓的選擇

三相異步電機最大異步電磁轉(zhuǎn)矩Tm與加在電機三相繞組電壓U1的平方成正比，當(dāng)U1下降后，異步電動機最大異步電磁轉(zhuǎn)矩Tm快速下降。當(dāng)U1下降到剛好使電機堵轉(zhuǎn)時，堵轉(zhuǎn)電流就會達到額定值的數(shù)倍，由于機械通風(fēng)喪失了散熱條件，電動機的溫度快速升高，在非常短的時間內(nèi)電機將會燒毀。

三相異步電機的堵轉(zhuǎn)電流計算公式：Id=U1/Un×Iq。式中U1為電機所加電壓；Un為電機額定電壓；Iq為電機啟動電流，一般情況下為額定電流In的4～7倍；Id為堵轉(zhuǎn)電流。根據(jù)堵轉(zhuǎn)電流計算公式，可為電機定子繞組加適當(dāng)?shù)牡碗妷?，利用短路電流來使電機干燥，將電機潮氣排出，電機絕緣紙回到合格水平；Id過大會使電機散熱不良燒壞，Id過小會使干燥時間過長，干燥效果不良。一般控制堵轉(zhuǎn)電流Id為電機額定電流In的40%～60%。

華潤彭城電廠高壓電機額定電壓Un=6 kV，取Iq=7In，Id=（0.4～0.6）In。由堵轉(zhuǎn)電流計算公式所得電機所加電壓U1=（343～514）V。因電廠低壓三相電壓是380 V，在此范圍內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場便于實現(xiàn)低壓通流干燥高壓電機。而U1=380 V時，取Iq=7In，Id=0.443In，即使用380 V低壓進行干燥時，短路電流為額定電流的44.3%。

4.3.2 電流干燥法干燥電機實例

以彭城電廠三期51#一次風(fēng)機電機為例詳述電流干燥法實施過程。三相異步電機型號YKK710-4，容量3600 kW，額定電流398 A，額定電壓6 kV，絕緣等級為F級。該電機為室外電機，陰雨天氣出現(xiàn)受潮現(xiàn)象，投入電機自帶加熱器和和用熱風(fēng)槍烘烤接線盒絕緣電阻仍然上不去，在原電機加熱準備繼續(xù)投入時，增加電機電流干燥。

實施方法：在電機周圍搭設(shè)臨時防雨棚、接入現(xiàn)場380 V電源來進行干燥，通過公式計算短路電流Id為176 A，根據(jù)國標GB 4706.1—1992/1998規(guī)定的電線負載電流值，選用3芯50 mm2銅芯電纜，并準備以下測量器具：2500 V兆歐表一塊，鉗形電流表一塊，紅外線測溫儀一塊。打開接線盒接入三相臨時電源，通流同時打開固定在電機機座側(cè)板下部的加熱器蓋板，便于干燥過程中潮氣的排出。

4.3.3 電流干燥過程注意事項

（1）電機干燥時，電機的繞組溫度必須低于其規(guī)定的絕緣等級要求的溫度（為保證安全，最好低于其規(guī)定溫度10℃以下），絕緣等級為F級的電機允許最高溫度是155℃、允許最大溫升為105℃。干燥時繞組溫度控制在70℃～80℃。

（2）使用電流干燥時，電機外殼必須有良好接地，防止觸電。

（3）干燥過程中，檢修人員定時測量繞組各部溫度和絕緣電阻，并作好記錄。干燥初始階段每15～30 min記錄一次，以后1～2 h必須記錄一次定時檢測電機溫度，防止電機局部過熱造成損壞。運行人員可以根據(jù)DCS檢測電機繞組溫度，若發(fā)現(xiàn)溫度過高，及時聯(lián)系檢修人員。

（4）干燥過程中使用鉗形電流表檢測流入繞組電流，若出現(xiàn)異常情況，立即斷電停止干燥。

（5）電機干燥開始階段，由于排放的潮氣以及升高的溫度，會導(dǎo)致絕緣電阻下降，然后逐漸上升，上升速度變慢，最后達到穩(wěn)定，在恒定溫度下，絕緣電阻值保持3～4 h以上不變時，干燥工作可以結(jié)束。

（6）電機絕緣＞0.5 MΩ才可進行電流干燥。

（7）電流干燥過程中，若負載為風(fēng)機，需采取防止因風(fēng)機內(nèi)負壓導(dǎo)致轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的措施。

5 電機絕緣偏低預(yù)防措施

5.1 預(yù)防電機受潮措施

（1）檢修人員發(fā)揮主觀能動性，增加易受潮電機維護頻次。在機組停運期間測量易受潮電機絕緣電阻值，以便采取相應(yīng)措施。

（2）針對電纜隧道冒氣現(xiàn)象加強巡視、及時整治。由于一二期是供熱機組，供熱管道出現(xiàn)漏汽現(xiàn)象，漏出的蒸汽竄入電纜隧道影響電氣設(shè)備絕緣。

（3）完善電機接線盒封堵、防止潮氣竄入接線盒。

（4）電機停機后，潮濕環(huán)境需要及時啟動加熱器。電機停機時，為防止潮氣冷凝，需及時啟動防冷凝加熱器，將電機周圍空氣加熱到比環(huán)境溫度略高，將機內(nèi)潮氣驅(qū)出。

5.2 繞組灰塵過多預(yù)防措施

做好電機檢修臺賬，在合理檢修周期內(nèi)對電機繞組進行清理。

5.3 引出線和接線盒內(nèi)絕緣不良預(yù)防措施

加強對檢修人員檢修工藝培訓(xùn)、嚴格執(zhí)行檢修文件包驗收制度。

5.4 電機繞組老化預(yù)防措施

（1）加強電機溫度運行監(jiān)視、對溫度偏高的電機及時采取降溫措施，防止繞組因溫度高加快老化。

（2）對于服役時間較長的電機，且因繞組老化多次引起電機絕緣偏低，需及時更換新電機。

TM 303.4

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〔編輯 李 波〕