徐九龙

（华润电力江苏检修有限公司，江苏徐州 221000）

异步电机绝缘偏低的处理方法及预防措施

徐九龙

（华润电力江苏检修有限公司，江苏徐州 221000）

发电厂生产过程的机械化和自动化，需要三相异步电机拖动主要和辅助设备，异步电机极易在停机或检修期间产生绝缘偏低现象，导致电机无法即刻启动。分析电机绝缘偏低的原因，通过案例给出常用处理方法，并归纳出异步电机绝缘偏低预防措施。

异步电机；绝缘；电流干燥法；预防措施

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.35

0 概述

华润彭城电厂是特大型火力发电厂，装机容量4×320 MW+2×1000 MW，生产全过程实现机械化和自动化，需要异步电机拖动机械为主要和辅助设备服务。异步电机极易在停机或检修期间产生绝缘偏低现象，导致异步电机无法正常启动，影响整个机组启动或影响机组负荷。电厂异步电机分为高压异步电机和低压异步电机。高压异步电机的额定电压6 kV，低压异步电机额定电压380 V。

1 正确判断电机绝缘状况

1.1 测量条件

根据徐州华润运行规程，出现以下情况必须测量电机绝缘电阻。

（1）检修之后的电机必须测量绝缘电阻。

（2）电机停电时间超过7 d，送电之前必须测量绝缘电阻。如果电机的工作环境不好，停电时间到5 d时，送电之前必须测量绝缘电阻。

（3）电机处于备用状态时，必须定期测量绝缘电阻，每月最少测量2次。

1.2 测量方法

从电机的开关出线侧测量异步电机绕组的绝缘电阻，测量结果是出线到电机接线盒之间电缆和电机整体的绝缘电阻值。若接到运行人员通知所测某台电机绝缘偏低，检修人员要正确判断异步电机绝缘是否合格，需要打开电机接线盒将电缆甩开，正确使用摇表测量电动机绕组的绝缘电阻。

1.3 合格标准

（1）6 kV高压异步电机使用2500 V摇表进行测量，定子绕组绝缘电阻≥1 MΩ/kV，并做吸收比（R60/R15）试验，计算吸收比≥1.3。

（2）380 V低压电机使用500～1000 V摇表测量，绝缘电阻值≥0.5 MΩ。

2 电机绝缘偏低的主要原因

（1）异步电机受潮。因受潮引起电机绝缘偏低的情况占90%以上，消除此类缺陷的主要方法是对电机进行干燥处理。

（2）绕组上灰尘过多。清除绕组灰尘即可解决绝缘偏低缺陷。

（3）引出线和接线盒内绝缘不良，要重新包扎、接线。

（4）电机绕组老化。主要出现在运行时间较长的电机，绕组老化需及时返厂重新浸漆或重新绕制，必要时更换新电机。电机受潮是电机绝缘偏低最常见、最主要的原因。

3 低压电机受潮处理

3.1 热风枪快速干燥处理法

主要适用于电机接线盒内受潮或凝露，且电机内部侵入潮气不严重。从现场检修电源箱接临时电为热风枪供电，打开电机接线盒，用热风枪将接线盒内凝露烘干，并将潮气排出。几分钟后即可烘干。烘干后，异步电机的绝缘电阻迅速上升，用500 V摇表测量低压电机绕组的绝缘电阻，阻值＞0.5 MΩ即可正常启动。

3.2 碘钨灯加热烘烤

适用电动机内部受潮严重的情况。低压电机因自身便于拆卸，解体方便，可以采用此方法。将低压异步电动机转子抽出，用碘钨灯烘烤定子绕组，注意烘烤过程中不要过于靠近线圈，防止烤坏线圈。若低压电机为敞开式电机，可以直接用碘钨灯烘烤，无需将转子抽出。

4 高压电机受潮处理

4.1 热风枪快速干燥处理法

方法和3.1相同，通过热风枪烘干接线盒凝露和潮气。必要时可打开电动机引出线的绝缘环氧板，便于内部潮气排出。烘干后，异步电动机的绝缘电阻迅速上升，用2500 V摇表测量高压电机绕组的绝缘电阻，阻值＞6 MΩ且吸收比≥1.3即可正常启动。

4.2 电加热器或碘钨灯加热烘烤

电机停机时，由于内部温度很高骤然降低而导致内部压力变小，外部潮湿空气容易进入电机内部。电机电加热器又叫防冷凝加热器，投入防冷凝加热器，可以将电机周围空气加热到比环境温度略高，将机内潮气驱出。若使用加热器效果不好，电机又急于启动，可以打开电机两侧下部加热器盖板，加碘钨灯辅助烘烤。注意烘烤过程中不要过于靠近线圈，防止烤坏线圈，可用防火布覆盖保护碘钨灯附近的线圈。

4.3 电流干燥法

向异步电动机的定子绕组通入适当的低压电流是电流干燥法的基本原理，电机的转子堵转，利用电机本身铜损产生的温度来使电机干燥，电机定转子在干燥时会同时发热，干燥速度比较快，一般用于高压受潮电机的干燥。

4.3.1 三相绕组所加电压的选择

三相异步电机最大异步电磁转矩Tm与加在电机三相绕组电压U1的平方成正比，当U1下降后，异步电动机最大异步电磁转矩Tm快速下降。当U1下降到刚好使电机堵转时，堵转电流就会达到额定值的数倍，由于机械通风丧失了散热条件，电动机的温度快速升高，在非常短的时间内电机将会烧毁。

三相异步电机的堵转电流计算公式：Id=U1/Un×Iq。式中U1为电机所加电压；Un为电机额定电压；Iq为电机启动电流，一般情况下为额定电流In的4～7倍；Id为堵转电流。根据堵转电流计算公式，可为电机定子绕组加适当的低电压，利用短路电流来使电机干燥，将电机潮气排出，电机绝缘纸回到合格水平；Id过大会使电机散热不良烧坏，Id过小会使干燥时间过长，干燥效果不良。一般控制堵转电流Id为电机额定电流In的40%～60%。

华润彭城电厂高压电机额定电压Un=6 kV，取Iq=7In，Id=（0.4～0.6）In。由堵转电流计算公式所得电机所加电压U1=（343～514）V。因电厂低压三相电压是380 V，在此范围内，生产现场便于实现低压通流干燥高压电机。而U1=380 V时，取Iq=7In，Id=0.443In，即使用380 V低压进行干燥时，短路电流为额定电流的44.3%。

4.3.2 电流干燥法干燥电机实例

以彭城电厂三期51#一次风机电机为例详述电流干燥法实施过程。三相异步电机型号YKK710-4，容量3600 kW，额定电流398 A，额定电压6 kV，绝缘等级为F级。该电机为室外电机，阴雨天气出现受潮现象，投入电机自带加热器和和用热风枪烘烤接线盒绝缘电阻仍然上不去，在原电机加热准备继续投入时，增加电机电流干燥。

实施方法：在电机周围搭设临时防雨棚、接入现场380 V电源来进行干燥，通过公式计算短路电流Id为176 A，根据国标GB 4706.1—1992/1998规定的电线负载电流值，选用3芯50 mm2铜芯电缆，并准备以下测量器具：2500 V兆欧表一块，钳形电流表一块，红外线测温仪一块。打开接线盒接入三相临时电源，通流同时打开固定在电机机座侧板下部的加热器盖板，便于干燥过程中潮气的排出。

4.3.3 电流干燥过程注意事项

（1）电机干燥时，电机的绕组温度必须低于其规定的绝缘等级要求的温度（为保证安全，最好低于其规定温度10℃以下），绝缘等级为F级的电机允许最高温度是155℃、允许最大温升为105℃。干燥时绕组温度控制在70℃～80℃。

（2）使用电流干燥时，电机外壳必须有良好接地，防止触电。

（3）干燥过程中，检修人员定时测量绕组各部温度和绝缘电阻，并作好记录。干燥初始阶段每15～30 min记录一次，以后1～2 h必须记录一次定时检测电机温度，防止电机局部过热造成损坏。运行人员可以根据DCS检测电机绕组温度，若发现温度过高，及时联系检修人员。

（4）干燥过程中使用钳形电流表检测流入绕组电流，若出现异常情况，立即断电停止干燥。

（5）电机干燥开始阶段，由于排放的潮气以及升高的温度，会导致绝缘电阻下降，然后逐渐上升，上升速度变慢，最后达到稳定，在恒定温度下，绝缘电阻值保持3～4 h以上不变时，干燥工作可以结束。

（6）电机绝缘＞0.5 MΩ才可进行电流干燥。

（7）电流干燥过程中，若负载为风机，需采取防止因风机内负压导致转子转动的措施。

5 电机绝缘偏低预防措施

5.1 预防电机受潮措施

（1）检修人员发挥主观能动性，增加易受潮电机维护频次。在机组停运期间测量易受潮电机绝缘电阻值，以便采取相应措施。

（2）针对电缆隧道冒气现象加强巡视、及时整治。由于一二期是供热机组，供热管道出现漏汽现象，漏出的蒸汽窜入电缆隧道影响电气设备绝缘。

（3）完善电机接线盒封堵、防止潮气窜入接线盒。

（4）电机停机后，潮湿环境需要及时启动加热器。电机停机时，为防止潮气冷凝，需及时启动防冷凝加热器，将电机周围空气加热到比环境温度略高，将机内潮气驱出。

5.2 绕组灰尘过多预防措施

做好电机检修台账，在合理检修周期内对电机绕组进行清理。

5.3 引出线和接线盒内绝缘不良预防措施

加强对检修人员检修工艺培训、严格执行检修文件包验收制度。

5.4 电机绕组老化预防措施

（1）加强电机温度运行监视、对温度偏高的电机及时采取降温措施，防止绕组因温度高加快老化。

（2）对于服役时间较长的电机，且因绕组老化多次引起电机绝缘偏低，需及时更换新电机。

TM 303.4

B

〔编辑 李 波〕