電動機受潮干燥處理方法的分析

摘要：文章對現場電動機受潮絕緣電阻下降后的干燥處理方法及原理進行分析，并對干燥受潮電動機時的注意事項進行了闡述。

關鍵詞：電動機；受潮；干燥

中圖分類號：TM307 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）08-0104-02

生產現場中，由于電機選型原因及保管、維護不當、環境等因素致使潮氣進入電動機內部形成凝露或電動機直接進水，導致電動機絕緣電阻下降，影響電動機的正常使用及運行安全。本文主要針對現場受潮的鼠籠型電機在不同狀況下干燥處理的方法進行分析介紹，重點介紹電流干燥法及鐵損干燥法的原理及現場應用方法。

1 小容量異步電動機受潮的干燥方法及原理

小容量異步電動機拆卸、解體較為方便，可根據現場環境就地進行干燥處理或拆卸到檢修間進行處理，一般可采用以下兩種方法對電動機進行干燥處理。

外部加熱干燥電動機的原理比較簡單，一般適用于小型低壓異步電動機；其原理是干燥時利用外部熱源的輻射、對流、傳導方式來干燥電動機；一般分為兩種方法：利用燈泡（或紅外線燈泡）、烘箱進行干燥，利用熱風機進行干燥；使用燈泡或碘鎢燈干燥時不能太靠近線圈，以防烤壞線圈，必須使用安全防護燈具，使用烤箱時溫度不能超過100 ℃。

2 大、中型異步電動機的干燥方法及原理

2.1 電流干燥法

電流干燥法的基本原理是向電機定子繞組通入低壓電流，轉子堵轉，利用電機本身損耗產生的溫度來干燥電機，其干燥時電機定轉子同時發熱，干燥速度較快，一般用于容量較大的高低壓電機；

異步電機的堵轉電流計算公式為：

式中：U為電動機所加電壓；Un為額定電壓；Iq為啟動電流，一般情況下為額定電流的4～7倍；Id為堵轉電流。

根據上式，可給電動機定子繞組加適當的低電壓，利用短路電流來干燥電機，提高、恢復電機絕緣；一般控制電流為電動機的額定電流的50%～70%，對于被水侵泡過的電機一般不采用此方法，防止電機干燥時絕緣材料膨脹損壞電機絕緣。

2.1.1 電流干燥法常用的接線方法

方法一：直接向電機定子繞組通入低壓三相交流電源，不需抽出電機轉子，電機定轉子同時干燥，現場實現方便，大電機所需電源容量較大，可能受現場條件限制；6 kV電機現場一般通入380 V電源進行干燥，如電機絕緣較低可采用轉子堵轉的方式進行干燥，如電機絕緣大于0.5 Ω可以通入三相交流電后讓電機轉動起來進行干燥。

方法二：電機三相繞組首尾串聯（也可以一相反串，以減小電流），用于6個出線頭的電動機；利用交直流電焊機或調壓器調節電流通入電機定子繞組來干燥電動機，適用于現場電源容量不足時的高低壓電動機干燥；接通、切斷電焊機電流時應首先將電流調節到零，防止產生高電壓損傷電機絕緣；現場處理不需抽出電機轉子，實現方便。

方法三：電動機三相繞組并聯（用于6個出線頭的電動機）或兩相串聯后與另一相并聯（用于3個出線頭電動機）；利用交直流電焊機或調壓器調節電流通入電機定子繞組來干燥電動機。

2.1.2 電流干燥法干燥電動機舉例

以一臺型號YKK710-10，容量2 800 kW，電流335 A，電壓6 kV的電機為例：該電機為室外電機，基建期內，準備投入該電機試運行，現場測量絕緣電阻2 MΩ，天氣中雨，濕度大。投入電機自帶加熱器后經過36 h后，測量其絕緣電阻3 MΩ左右變化不大，準備在原電機加熱繼續投入的情況下，增加電機電流干燥法進行干燥。

實施方法：在電機周圍搭設臨時防雨棚、接入現場380 V電源進行干燥，啟動電流Iq取7倍額定電流2 345 A，計算選用3+1芯35 mm2銅芯電纜、測量器具：2 500 V兆歐表一塊，鉗形電流表一塊，紅外線測溫儀一塊，電機的接線盒，兩側檢查孔打開一縫隙，利于潮氣散發。經過12 h后，絕緣電阻穩定在36 MΩ左右，達到干燥目的。現場實測電流146 A、通過現場實測及DCS畫面監測溫度，線圈溫度最高85 ℃。

2.2 電機鐵損干燥法

鐵損干燥法的基本原理是在電機定子繞組鐵芯上繞制勵磁線圈，通入交流電，使定子鐵芯產生磁通，利用鐵芯的渦流損耗產生的溫升來干燥電機。

勵磁線圈的匝數計算公式：

式中，V為勵磁線圈輸入電壓（V），通常選220 V或380 V。

B為產生相應溫度所需磁密（T），通常取1～1.4 T。

其中，Ic為定子鐵芯軸向長度（cm），Ic=K（L-n×Lf），K為鐵芯填充系數，取0.95，L為定子鐵芯總長度（cm），n為電機定子鐵芯通風溝數量，Lf為電機定子鐵芯通風溝寬度（cm）；Hc為定子鐵芯厚度（cm），Hc=（Da-De）/2-h，Da為定子鐵芯外徑（cm），De為定子鐵芯內徑（cm），h為齒高或槽深（cm）。

勵磁電流計算公式：

式中，Dav為定子鐵芯軛部平均直徑（cm），Dav=（Da-Hc）。其中，Ho為鐵芯單位長度安匝數（安匝/cm）通常取2.2；W為勵磁線圈匝數。

2.2.1 電機鐵損干燥法常用的接線方法

方法一：在電機定子鐵芯上纏繞勵磁線圈（通過定子膛內），通入380 V（220 V）交流電源，干燥電機絕緣。適用范圍：大中型電機，電機轉子鐵芯抽出。

方法二：在電機定子外殼上纏繞勵磁線圈，通過電焊機、調壓變接入電源，干燥電機絕緣。適用范圍：大中型電機，電機現場已安裝完畢。

2.2.2 電機鐵損干燥處理方法舉例

以一臺型號為 Y2-355-4的電機為例，容量 250 kW，電壓6 kV，電流 30.4 A。

鐵芯數據測量為：L=56.5 cm，n、Lf取0，Da=59 cm，De=36 cm，h=齒高6.7 cm。

定子鐵芯軛部平均直徑：Dav=（Da-Hc）=（59-4.8）=54.2cm。

如用鐵損干燥法干燥此電機，使用220 V、50 Hz電源、磁密B=1 T時，需繞制的勵磁線圈繞制匝數38匝，產生的勵磁電流9.9 A左右。

3 現場受潮電動機干燥處理時的注意事項

①對轉子抽出的電機，加熱干燥應在清潔的空氣中進行，干燥前將電機的各部分清理干凈。

②電機干燥時，電機的繞組溫度必須低于其規定的絕緣等級要求的溫度（為保證安全，最好低于其規定溫度10℃以下），一般干燥時繞組溫度控制在70 ℃～80 ℃為最佳。

③繞組過度潮濕的電機，不能使用直流電流干燥法，直流電有電解作用。

④使用電流、鐵損法干燥時，電機外殼必須有良好接地線，以防止觸電。使用燈泡或碘鎢燈等烘烤時，也應注意防止觸電。

⑤封閉型電機，不抽出轉子干燥時，電機的接線盒或檢查孔要打開一定縫隙，小型低壓電機也可將電機端蓋打開一縫隙，以利于電機內潮氣散發。

⑥在干燥過程中，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，防止電機某點過熱造成損壞。

⑦干燥中，加熱溫度應逐步升高，較潮濕的電機，應緩慢加熱到50～60 ℃，保持3～4 h，再逐步升高溫度。

⑧電機干燥初始階段，由于溫度的升高、潮氣的排放，絕緣電阻會下降，然后逐漸上升，上升速度變慢，最后達到穩定，在恒定的溫度下，絕緣電阻值保持3～4 h以上不變時，干燥工作即可結束。

⑨對轉子不抽出的電機干燥過程中，如條件滿足，定期盤動電機轉子180 ℃，預防轉子受熱不均導致變形，也利于潮氣散發。

4 結 語

通過以上分析，電機受潮后干燥的具體方法較多，生產現場中應根據具體情況選用合適的干燥方法對電機進行干燥處理，但無論選用何種方式干燥電機，必須注意電機溫度不能超過其允許值，不能對電機絕緣產生新的破壞，干燥期間注意設備和人身的安全防護；生產現場中往往要求電動機能及時投運并安全運行，南方環境多雨、潮濕，為保證電機不因受潮影、進水響其投運或安全運行，應制定具體的電機防潮措施同時應注意潮濕環境的電機選型。

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