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高压电机故障原因分析及处理方法
来源:本站整理  作者:佚名  2016-07-31 08:07:09

    摘要:本文通过实例分析了高压电机故障原因,阐述了故障处理方法,为高压电机故障分析提供参考。

    1 故障分析
    通常情况下,高压电机故障多以定子线圈线间短路、局部接地、引线或匝间短路以及转子溶铝等为主。由于高压电机需要频繁启动,从而使得定子线圈受到高电位与电动力的同时作用,致使线圈磨损、松动,甚至腐蚀。以往检修时只针对机械部分进行处理,绕组绝缘状况仅是对表面进行观察,出现龟裂老化等现象时也只是在登记卡上进行记录。虽然电气测试指标均达到合格标准,但因高压电机中性点属于内封,一般的测试无法深入到中性点位置,因此线间绝缘薄弱点无法充分暴露出来,同时对三相引线的龟裂也不重视。

    2 故障处理
    2.1加强绝缘薄弱环节的处理
    在对故障进行处理时,必须重视引出线绝缘状况和端部连线的检查,发现有龟裂情况时立即更换,或加装专门的绝缘套管,定子老化部位需浸环氧树脂漆,同时对更换后的端部连线进行加固。而在对定子线圈进行清扫擦拭的过程中,应当选取更加合理的清洗剂,且不得采取大范围的冲刷或喷洒处理,以免水份渗透到局部破损的绝缘中,致使绝缘强度受到影响。
    某发电厂#1机6kV A引风机电机大修时,用2 500V绝缘表测得A引风机电机绝缘不合格。打开电机前、后端盖,发现电机线圈周围有一层黑油污,用SS-50电机清洗剂清净铁芯、绕组线圈后仍无法找到故障点。于是采用直流烧穿法,发现电机上端一个线圈上层线棒绝缘层内表面有冒火点,故障从故障点沿线棒上侧面绝缘层对地爬弧。该电机采用风扇直接冷却,导致油、灰尘、潮气等附着在定子绕组表面,形成的污秽对线圈引出线主绝缘起融解浸蚀作用,使主绝缘与导线分层,线圈整体绝缘强度降低,长时间运行后造成定子绕组相间短路、对地短路等故障。
    针对#1机A引风机电机故障,可采用如下处理方法。
    首先将引风机电机定子清洗干净,故障处进行彻底清洁后用白布沽无水酒精擦拭,清理绝缘层表面碳化物、积物,暴露新表面,以环氧树脂胶(与固化剂1:1比例配成)进行涂抹。由于故障点在线棒内表面上部,无法进行包扎,因此把玻璃丝带剪成长约20一30mm,与环氧树脂胶混和后填满故障点附近空间,用1盏1 NOW碘钨灯烘烤环氧树脂胶固化即可。
    然后进行定子绕组绝缘烘焙,温度不得超过90℃,测得每相绕组对地、相间绝缘为360/320MΩ( A相)、280/230MΩ(B相)、270/220MΩ(C相)时,再继续烘焙,绝缘上升缓慢。停止烘焙,用喷枪(调整空气压力为2~3kg/Cm2)为整个定子绕组喷上1032绝缘漆后,重新烘焙。待定子冷却到50℃,再喷一次1032绝缘漆,烘干后进行电机定子绕组试验,测得每相绕组对地、相间绝缘为398/278MΩ(A相)、371/284MΩ ( B相)、370/281MΩ ( C相),吸收比为1.32(合格)。
    将定子置于一侧冷却,恢复到常温后测得其直流电阻Rax为0. 218 7Ω,Rby为0. 218 8Ω、Rcz为0. 221 3Ω。相关标准规定,其最小误差必须控制在2%以内,而测定结果显示实际误差为1.18%,满足要求。定子绕组交流耐压测定结果为耐压9000V、1min后即可通过。由此可知,#1机A引风机电机定子绕组各项试验合格,回装电机。
    2.2转子断笼条的分析
    启动高压电机,尤其是负荷相对较大的电机,当启动电流从零迅速上升到持续最大值时,端环短路电流会在短时间内上升到最大值,从而致使端环受热出现膨胀现象,而该变化必然导使其径向出现位移,笼条端部也会随之发生径向弯曲。而启动时间越长,其启动电流也就越大,笼条的弯曲现象也会更加厉害。随着电机逐渐进人稳定运行状态后,其电流也会逐渐恢复到正常运行值。在这个阶段,笼条因受到集肤效应的影响,转子槽口会聚集较大的电流,使得笼条会以“弓”型不断弯曲变形。在启动和运行状态下,笼条又会再次受到离心力的影响,因短路环属于厚壁,当其发生转动时,离心力径向也会因此随之增加,从而导致笼条出现小幅度的位移,并导致其端部不断完全变形。为此,在电机启动时,笼条不仅受到来自离心力和膨胀力的作用力,同时电磁径向力也会对其产生作用,致使其发生完全变形,而交变应力也会因笼条发生相应的改变,从而出现反复弯曲,并导致金属疲劳迅速达到最大值,就必然断裂或发生笼条端部焊缝拉开。

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