高壓電機絕緣低問題的解決方案

鄭宏斌 何長江 陳云平 李紀良 王仁全

（四川美豐化工股份有限公司，德陽 618000）

1 高壓電機絕緣低的現象

四川美豐化工股份有限公司大型高壓電動機數量較多，有時長時間停運或者環境潮濕會導致電動機的絕緣水平下降，致使電動機不能再次正常啟動。大型電動機是一個企業的關鍵設備，它的運行正常與否決定一個企業能否正常進行生產。所以，本文探究了解決高壓電動機受潮問題的有效方案。

按照該公司電動機的運行規定，電動機停運超過2h，再次啟動時應當請電工到現場對電動機進行檢查。檢查內容除機械直觀的因素外，主要對電動機的絕緣進行測量。對于高壓電動機，一般使用2500V兆歐表，要求絕緣電機每千伏不應小于1MΩ。當電動機的絕緣達不到要求時，為避免燒毀電機或造成電力系統壓降，不允許啟動。而相當一部分電動機受潮，只有想辦法使其絕緣達到要求，才能啟動。

2 基本情況

四川美豐化工股份有限公司有3臺循環氣壓縮機，其配套的電機型號為TK710-24/2150，電機功率為710kW，電壓等級為10kV，額定電流為48.1A。電機為開啟式電機，機身留有散熱孔，冷卻方式為自冷。因循環機電機為開啟式電機，現場空氣濕度大，電機繞組極易吸潮，導致備用電機定子繞組絕緣下降，達不到至少10MΩ的絕緣標準要求，存在安全隱患。

3 解決方案

3.1 方案一

近年來，儀電車間采用了許多方法。比如，對備用的循環機電機定期進行絕緣檢查，清掃定轉子繞組上的灰塵，并且通過用發熱量大的碘鎢燈和定子繞組通低壓交流電、轉子繞組通直流電的方式對電機進行烘烤，確保電機定轉子繞組絕緣達到要求。

傳統的烘烤方式存在以下缺點：每次烘烤電機時，必須用大量的燈泡和導線懸掛在機身上，造成現場零亂，不符合規范化要求；燈泡燒烤時，溫度高，且受熱不均勻，易造成電機繞組的絕緣層局部老化，影響電機使用壽命；現場屬于防爆區域，采用燈泡烘烤時達不到防爆要求，易造成火災爆炸事故；燈泡持續工作時，若燈泡爆裂，玻璃碎渣飛入電機繞組內，會損壞電機繞組絕緣層；燈泡烘烤時，一般用10盞1kW的碘鎢燈，同時定子繞組通交流電，功率在4kW左右，總功率達到14kW，烘烤一天用電就達到300kW·h左右，耗電量大。

3.2 方案二

有沒有一種安全、節能、方便的電機繞組烘烤方式，確保電機絕緣隨時符合標準要求呢？經過認真分析，并查閱相關資料，筆者參照高壓封閉電機繞組加熱方式，最終選丹東科亮電子有限公司生產的HBQ型高壓電機防潮加熱帶，如圖1所示。

圖1 HBQ型高壓電機防潮加熱帶

3.2.1 產品介紹

HBQ型高壓電機防潮加熱帶/電熱帶的主體材料是硅橡膠，外加玻璃絲套管，綁扎在定子繞組外環，最后同電機一起浸漆，這樣能使加熱帶的熱量更好地傳導在電機繞組線圈上，充分利用加熱帶的熱量。其結構合理，安裝簡便，可替代進口產品。

該產品的技術參數為：絕緣耐壓≥20kV DC；引出線與屏蔽層耐壓≥2.5kV AC；絕緣材料耐溫≥250℃；當環境溫度為40℃時，加熱帶表面溫度≤125℃（在封閉的圓筒金屬空腔中纏繞加熱帶一周，通電至穩定狀態時加熱帶的溫度）；主體材料為硅橡膠；加熱帶額定工作電壓分別為A 220V、B 110V和 E 380V。

3.2.2 工作原理

防潮加熱帶為帶狀，屬于較柔軟的加熱裝置，絕緣好，耐高溫，可以將它直接綁扎在電動機繞組端部。它的優點是，當電機停止工作時，HBQ型高壓電機加熱帶開始工作，加熱帶表面溫度傳給電動機繞組。它使電機繞組的溫度始終保持高于環境溫度5℃，從而避免電機繞組結露，阻斷潮氣對繞組的侵蝕，保證在潮濕環境中電機繞組的絕緣符合標準。根據電機功率和定子繞組尺寸的大小，向廠家定做4條額定電壓為220V，長度為6m，寬度為3cm，厚度為7mm，功率為300W的加熱帶，在定子繞組兩端各安裝兩條。整個加熱帶功率為1200W，一天用電量只有30kWh左右，大大地節省了電量。

如果天氣好，空氣干燥，不影響電機絕緣時，加熱帶就不需要工作。所以，在加熱帶的控制回路中，筆者增加了一個手動開關，不需要加熱帶工作時，就由人工控制。其具體接線方式如圖2所示（僅畫出一條加熱帶）。

圖2 電動機防潮加熱帶接線示意圖

經過可行性分析后，儀電車間認為，在電機定子繞組兩端安裝4條高壓電機防潮加熱帶方案可行，投資省，安全可靠，能夠解決電機絕緣受環境影響的問題，從而達到電機即啟即用、不影響生產的目的。

4 結語

近日，儀電車間利用電機備用的機會，分別對3臺循環機電機安裝了高壓電機防潮加熱帶，并在電機現場增設溫度濕度計，每天監測電機的絕緣情況，對比現場溫濕度，發現電機絕緣始終均能高于10MΩ的標準要求，充分說明改造達到了預期的目的。現在3臺循環機電機的防潮加熱帶均已投入正式運行。