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交流电动机试验细节分析

2020-11-20巨新利

装备维修技术 2020年9期
关键词:电动机试验分析

摘要:本文针对在发电厂大量使用的交流电动机的常用试验,从现场操作的角度在一些细节上讲述了相关的注意事项、影响因素及结果的分析等内容。

关键词:电动机;试验;分析

交流电动机是发电厂厂用系统中的重要设备,它的应用范围之广是其他动力设备所不能及的,因此提高交流电动机的安全经济运行水平具有十分重要的意义。为做到交流电动机的安全运行、降低损耗、提高经济效益,必须采取多种措施,进行综合防治。其中对交流电动机的定期预防性试验是保证安全,做到防患于未然的必不可少的主要措施之一,现对其常用的试验项目在现场工作中容易忽略的问题进行一个简要的分析,防止测量数据的不准确,造成对设备状态的误判断。

1 试验项目

《华北电网有限公司电力设备交接和预防性试验规程》中规定的交流电动机的试验项目包含绕组绝缘电阻、吸收比;绕组的直流电阻;定子绕组泄漏电流和直流耐压;定子绕组交流耐压等项目。

在实际工作中,中小容量或电压等级较低的电机的绝缘电阻和直流电阻这两项试验项目经常由电机检修专业的人员进行,而非专业试验人员进行。由于工作性质和专业侧重点的不同,容易在测试过程和结果的分析上出现不同程度的问题和偏差。下面就这两项试验在实际工作中的各个环节加以分析。

2 试验目的

首先,对这两项试验的目的加以说明。

2.1 测量绝缘电阻的目的:可以发现影响绝缘的的异物,绝缘受潮或脏污,绝缘损坏或击穿等缺陷。

2.2 测量直流电阻的目的:检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路或断股以及引出线接触情况。

3 试验时间

下面,介绍一下这两种试验都应在什么时间进行。

3.1 电动机绝缘电阻的测量应在交接时、电机大、小修时进行。对运行中跳闸的电机,绝缘也是重点检查项目,用以判断电机是否烧损。同时还是送电前的检查项目。

3.2 测量异步电动机绕组直流电阻是异步电动机在交接、大修、局部或全部更换线圈、更换引出线套管、变更极对数等修理工作之后必做的试验项目,也是故障后的重要检查项目。对于电压等级在3千伏以上或容量在100千瓦及以上的电机在没有检修的情况下也应每间隔三年进行一次。

4 仪器介绍

接下来,介绍一下这两种试验的常用仪器。

4.1 测量绝缘电阻在现场一般选用兆欧表来进行。兆欧表是一种专门用来测量绝缘电阻的便携式仪表,它由电源和测量机构两部分组成,其测量机构通常采用磁电系比率计做成。高压电源多采用手摇直流发电机,在测量时需要摇动手摇发电机的手柄,故称为“摇表”。手摇发电机所产生的电压有500、1000、2500、5000V几种。兆欧表的电压等级也以此划分。

在测量电动机的绝缘电阻时,对于3千伏以下的电动机要使用1000伏的兆欧表,3千伏以上的电动机应使用2500伏的兆欧表。

现在常用的兆欧表还有使用晶体管直流变换器来代替手摇发电机的兆欧表,在使用上更加方便。

5 仪表使用的注意事项

5.1 兆欧表的注意事项

5.1.1 兆欧表的额定电压应根据被试品的额定电压,按照规程中的规定选用。

5.1.2 试验时应选择容量足够的兆欧表,在被测绝缘电阻变化范围内,负载特性须比较平稳,以保证测量的精度。

5.1.3 需要加设屏蔽环进行测量时,屏蔽环应靠近磁套测量端,远离接地部分,以免造成兆欧表过载。

5.1.4 为了保证安全,不可在设备带电的情况下测量绝缘电阻,对电容量较大的电机,测量完毕后应先断开接至被试品的火线,然后在将兆欧表停止转动或断开开关,以免被试品上的充电电荷经兆欧表放电,而损坏兆欧表。

5.2 电桥的注意事项

5.2.1 测量前应先估计被测电阻的数值,正确选择电桥比例臂的比值。

5.2.2 测量时应先接通电流回路,然后再断开检流计的短路开关,令检流计投入使用,测量完毕后,应先合上检流计的开关退出检流计,再断开电流回路。

5.2.3 测量前应尽量正确估计被测电阻的数值,并按此值选择各桥臂的位置,测量过程中调整电桥时应先从电桥调整臂的小位数调起,如该档已到满刻度而尚未达到平衡时,应先退出检流计,将该档数值调到零,再调整上一档数值,然后,接通检流计继续调整。

5.2.4 测量大容量电动机定子绕组直流电阻时,其等值电路中可能呈现电感成分,故应注意要待电路达到稳定时再进行测量。

6 影响测量结果的因素

6.1 影响绝缘电阻的因素:

6.1.1 温度的影响:介质的绝缘电阻将随温升高而降低,因此测量时必须记录温度,以便将其换算到同一温度进行比较。

6.1.2 表面泄漏的影响:无论哪种原因的表面电导电流的增加,都会使绝缘电阻值变小,从而混淆了绝缘本身的真实情况。因此在測量时应尽可能排除表面泄漏的影响。试验前应先对试品进行清扫,在环境湿度较大时,为避免绝缘表面吸附潮气或磁套表面的水膜所形成的表面泄漏通道导致电阻降低的影响,可在磁套表面装设屏蔽环。

6.2 影响直流电阻的因素:

6.2.1 电桥种类的选择:根据被测电阻的估算值,正确选择电桥的类型,即单臂电桥或是双臂电桥。

6.2.2 电桥精度等级的选择:为能有效的检查绕组接头,引出线及匝间绝缘的状况,规程中对测量直流电阻规定的标准是比较严格的(一般均规定三相绕组的直流电阻之间,及历次试验结果比较,互差均不得超过2%)。故对测量的精度要求较高。因此选择电桥精度要与标准的要求相适应。

6.2.3 电桥的选择和档位调整应保证其测量结果具有四位有效数字。

6.2.4 温度的影响,直流电阻值随温度的不同而异,因此试验时应注意:在对历次试验结果进行比较时,应将不同温度下测得得直流电阻换算到同一温度后,进行比较。试验时要准确测量绕组的温度,并应尽量做到在绕组温度分布均匀之后进行测量。

7 结果分析

7.1 绝缘电阻的分析

测量的绝缘电阻应符合相关规程的规定,对同一台电机的三相测量结果进行比较,比较结果不应有明显的降低或较大的差异,否则,应引起注意,必要时须进一步查明原因。

将所测量的绝缘电阻换算到同一温度,还应对大修前后,耐压前后及历次测量的数值进行比较,比较结果不应有明显的降低或较大的差异。否则,应引起注意,必要时须进一步查明原因。

7.2 直流电阻的分析

异步电动机直流电阻的测量结果应进行三相之间的相互比较,同时还应进行历次试验结果的比较,所谓历次试验结果的比较不应是逐次比较,而应是所有的试验结果均与一个基值进行比较,这样做,不仅可以看出进行性缺陷的发展规律,而且可以防止对这种缺陷的误判断。基值的选取可以是出厂试验,交接试验或投产后第一大修后试验中的一次最为精确的测量结果,异步电动机直流电阻不合格的原因多由引线接触不良、绕组接头焊接质量不好,或绕组接头局部过热导致电阻变大,又进一步使局部温度升高导致的恶性循环的进行性缺陷所造成的,查找时,可自外向内逐步查找,即首先查明引线接触电阻的情况,再进一步对故障相绕组进行分段比较以查明缺陷部位,当发生某一相直流电阻偏小而互差不合格的情况时,多因匝间绝缘损坏所引起,应进一步通过定子绕组匝间绝缘试验来查明缺陷。

8 结束语

通过有效的监督手段及正确地试验、分析,才能做到对交流电动机的缺陷能够及时的被发现,做到对电机状态做到心中有数。这对保障电机的安全稳定运行是有着积极意义的。

参考文献:

[1]李建明、朱康,《高压电气设备试验方法》,中国电力出版社

作者简介:巨新利(1967-),男,助理工程师,毕业于燕山大学,主要从事发电厂高压试验工作。

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