異步電機絕緣偏低的處理方法及預防措施

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防措施

徐九龍

（華潤電力江蘇檢修有限公司，江蘇徐州 221000）

發電廠生產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備，異步電機極易在停機或檢修期間產生絕緣偏低現象，導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防措施。

異步電機；絕緣；電流干燥法；預防措施

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電廠，裝機容量4×320 MW+2×1000 MW，生產全過程實現機械化和自動化，需要異步電機拖動機械為主要和輔助設備服務。異步電機極易在停機或檢修期間產生絕緣偏低現象，導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

根據徐州華潤運行規程，出現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

從電機的開關出線側測量異步電機繞組的絕緣電阻，測量結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）引出線和接線盒內絕緣不良，要重新包扎、接線。

（4）電機繞組老化。主要出現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 熱風槍快速干燥處理法

主要適用于電機接線盒內受潮或凝露，且電機內部侵入潮氣不嚴重。從現場檢修電源箱接臨時電為熱風槍供電，打開電機接線盒，用熱風槍將接線盒內凝露烘干，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，無需將轉子抽出。

4 高壓電機受潮處理

4.1 熱風槍快速干燥處理法

方法和3.1相同，通過熱風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氧板，便于內部潮氣排出。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，由于內部溫度很高驟然降低而導致內部壓力變小，外部潮濕空氣容易進入電機內部。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境溫度略高，將機內潮氣驅出。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的低壓電流是電流干燥法的基本原理，電機的轉子堵轉，利用電機本身銅損產生的溫度來使電機干燥，電機定轉子在干燥時會同時發熱，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矩Tm與加在電機三相繞組電壓U1的平方成正比，當U1下降后，異步電動機最大異步電磁轉矩Tm快速下降。當U1下降到剛好使電機堵轉時，堵轉電流就會達到額定值的數倍，由于機械通風喪失了散熱條件，電動機的溫度快速升高，在非常短的時間內電機將會燒毀。

三相異步電機的堵轉電流計算公式：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為堵轉電流。根據堵轉電流計算公式，可為電機定子繞組加適當的低電壓，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，生產現場便于實現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，陰雨天氣出現受潮現象，投入電機自帶加熱器和和用熱風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投入時，增加電機電流干燥。

實施方法：在電機周圍搭設臨時防雨棚、接入現場380 V電源來進行干燥，通過公式計算短路電流Id為176 A，根據國標GB 4706.1—1992/1998規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），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DCS檢測電機繞組溫度，若發現溫度過高，及時聯系檢修人員。

（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，會導致絕緣電阻下降，然后逐漸上升，上升速度變慢，最后達到穩定，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，若負載為風機，需采取防止因風機內負壓導致轉子轉動的措施。

5 電機絕緣偏低預防措施

5.1 預防電機受潮措施

（1）檢修人員發揮主觀能動性，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，以便采取相應措施。

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

（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境溫度略高，將機內潮氣驅出。

5.2 繞組灰塵過多預防措施

做好電機檢修臺賬，在合理檢修周期內對電機繞組進行清理。

5.3 引出線和接線盒內絕緣不良預防措施

加強對檢修人員檢修工藝培訓、嚴格執行檢修文件包驗收制度。

5.4 電機繞組老化預防措施

（1）加強電機溫度運行監視、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〕