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交流电机的试验方法

时间:2018-09-03 12:02:54        阅读:220
文章标题:交流电机的试验方法关  键 词:交流电机,试验方法概      述:交流电动机是电气设备中数量最多的设备之一,在电厂中交流电动机的事故占的比例也是居多的,作为预防性试验虽然不能预防所有的故障,(如机械性故障),但对其绝缘和铁芯部分却起到十分重要的作用。

交流电动机是电气设备中数量最多的设备之一,在电厂中交流电动机的事故占的比例也是居多的,作为预防性试验虽然不能预防所有的故障,(如机械性故障),但对其绝缘和铁芯部分却起到十分重要的作用。

一、测量方法

1.测量绕组的绝缘电阻和吸收比

要求3kV以下的电动机可用1000V绝缘电阻测试仪,3kV及以上者使用2500V绝缘电阻测试仪。小修时定子绕组可与其所连接的电源一起测量,转子绕组可与起动设备一起测量。测量方法基本上同发电机。

2.绕组的直流电阻测量

绕组的直流电阻测量方法同发电机,使用ZC-205A直流电阻测试仪测量,但不计引线电阻。

3.定子绕组泄漏电流和直流耐压试验

定子绕组泄漏电流和直流耐压试验主要是对500kW及以上的电动机进行的,使用ZC-540直流高压发生器测量,测量方法同发电机。

4.定、转子交流耐压

定、转子交流耐压的测量方法与发电机相似,对低压和100kW以下不重要的电动机,可用2500V绝缘电阻测试仪代替。

5.定子铁芯试验

定子铁芯试验是在全换绕组或修理铁芯后进行,测量方法也和发电机相似。这仅仅是对3kV或500kW及以上电动机才做此试验。

6.空转并测空载电流和损耗

空转并测空载电流和损耗是仅对电动机有怀疑时才测空载电流。

二、实例说明

1.实例1-1 测直流电阻——绕组导线断股

某厂一台高压厂用电动机,容量为700kW,3kV,2950r/min,定子绕组为双星形接线。该电机为两极电机,接线如图1-1(a)所示。

预试中测定子绕组直流电阻不合格(要求线间电阻相互差别不应超过1%)测试数据见表1-1。

测直流电阻
图1-1 测直流电阻
(a)定子绕组接线;(b)B1-0分支绕组串联电路
表1-1 定子绕组直流电阻值(Ω)
RAB RAC RBC △R1=RAB-RBC/RBC △R2=RAC-RBC/RBC
0.3145 0.3142 0.3318 2.92% 2.83%

断开中性点测各相电阻,测试数据见表1-2。

表1-2 各相直流电阻值
RA0 RB0 RC0 △R1=RB0-RB0/RB0 △R2=RA0-RC0/RC0
0.1636 0.1725 0.1632 5.7% 0.25%

从表1-2中可见△R1=5.7%,已超过要求的2%。断定B相有问题。将B相并联支路分开测试,可得RB1=0.366lΩ,  RB2=0.326Ω互差△R=12.3%,,对每个支路分段测试(由8个线圈串联)见图1-1(b),测得R1~R4=0.164Ω;R5~R8=0.2004Ω;R7=O.04086Ω,R8=0.08132Ω,从数据可见靠中性点的线圈比其他的大1倍,分析并绕的导线有断股现象,经解体检查说明判断正确,后更换新线圈后试验良好。

2.实例1-2 测直流电阻——连线焊接不良

某厂一台厂用低压电动机,155kW(>100kW),380V ,1480r/min单星形接线,具体的接线如图1-2所示(中性点外引至端子板)。

电动机绕组接线图
图1-2 电动机绕组接线图
(共60个槽,每相20槽,每极每相5棒)

由预试测定子绕组直流电阻值见表1-3。

表1-3 定子绕组直流电阻(Ω)
RA0 RB0 RC0 △R1=RA0-RC0/RC0 △R2=RB0-RC0/RC0
0.0106 0.0103 0.0102 3.9% 0.98%

从表1-3中可见△R1=3.9%,不合格。说明A相不合格,对A相的支路逐段寻找,发现有一段连线和鼻端引出线的搭接处焊接不良,所包的绝缘已呈黑色,说明有局部过热现象,重新处理并加固后,良好。

3.实例1-3 交流耐压试验——发现绝缘薄弱点

某电厂一台给水泵电动机,Y900-2-4型,6kV,5500kW,双星形接线。在二次大修做预试时,绝缘电阻为2500MΩ,但在做交流耐压时,电压加至8kV时,(按要求为1.5UN=9kV),定子绕组泵侧第3槽口上层线棒对铁芯放电,绝缘被击穿。经厂家局部处理后,再做耐压;电压加到9kV,在记时第52s(应为1min)时,定子绕组泵侧第5槽口上层线棒对铁芯又放电,绝缘被击穿,厂家做第二次局部处理,在耐压试验电压加到9kV,记时第58s时,在第3槽口的另一侧上层线棒绝缘又被击穿,厂家做第三次局部处理,终于耐压9kV1min通过,合格。分析原因均系线棒制造不良,经过运行的振动等因素的考验,暴露出局部缺陷,虽然经局部处理且耐压合格,但对该电机应加强监视,例如对泄漏电流变化的分析。

4.实例1-4 交流耐压试验绝缘监测

某厂一台电动机,型号为JSQ-1410-8,370kW,3kV。由于运行年久,绝缘老化,决定进行全换定子绕组,并采用环氧粉云母绝缘代替原来的沥青云母绝缘,在整个线圈制作及下线过程中用交流耐压试验进行绝缘监测。

(1)新线圈下线前交流耐压值为2.75UN+4500=12750V。在试验过程中,共击穿一个线圈,原因是有机械卡伤。

(2)下线打槽楔后交流耐压值为2.5UN+2500=10000V。在试验过程中,共击穿一个线圈,原因是线圈出槽口处下线时受力卡伤。

(3)并头,连接绝缘后(分相)交流耐压值为2.25UN+2000=8750V。试验合格。

(4)全部线圈连接好后,整个定子绕组交流耐压值为2UN+1000=7000V。试验合格。

在每次交流耐压前后,应测量绝缘电阻。

使用仪器为电动机专用交流高压试验变压器

5.实例1-5 测绝缘电阻吸收比

某厂一台电动机,型号为ATM500-2,500kW,3000V。由于空气冷却器铜管漏水,造成该电动机吸水气而受潮,测绝缘电阻为0.5MΩ,(测量温度为25℃),按《预规》要求额定电压3000V及以上者投运前室温下不应低于UNMΩ,(包括电缆)由于其电缆进电动机的进线也在空冷器的地槽内,其电缆头也同样受潮。开始时,按现场条件采用碘钨灯烘烤,结果电缆绝缘上升到500MΩ,但电动机的绝缘电阻仍很低,仅为3.5MΩ,决定送至热风干燥室进行干燥,干燥时绝缘电阻是先下降,后上升直至稳定达1000MΩ吸收比为1.5。试验合格。

6.实例1-6 绝缘电阻低受潮——电动机端部改造

本例作为一种极典型的例子,说明了绝缘电阻低造成的影响。某厂的一种厂用电动机,型号为JSQ850-6,绝缘较差极易受潮,停机后绝缘电阻下降速度快,表1-4中列出了统计数。

表1-4 90台送风电动机开机前受潮统计
年    份 受潮频次数 受潮百分率(%)
1992 37 41
1993 35 39

如果电动机停运时间过长或遇雷雨天气,绝缘又会受潮,待运8h,绝缘电阻就会降到6MΩ以下。

分析原因,除了环境条件(湿度较大,相对湿度为80%以上),电动机绕组端部结构是主要原因,为此进行了改造。用黄绝缘代替黑绝缘,过桥线加固,绝缘滴漆处理,然后进行干燥,干燥过程的绝缘电阻变化如图1-3所示。

干燥曲线
图1-3 干燥曲线
1一绝缘电阻变化曲线;2一温度变化曲线

经过改造后,此类情况已不发生,开机前的绝缘电阻达13MΩ以上。

7.实例1-7 用空载试验分析交流异步电动机的异常

某电力公司一台俄制交流异步电动机,型号为BA02、450LA-6Y2,250kW,6kV,星形接法,额定电流30.4A。

该电动机在1999年发生跳闸事故,解体发现电动机铁芯整体松脱,绕组端部撞击端盖而造成绕组接地,经修理后进行了交接试验,除空载试验数据外,其他正常。修理后试验数据见表1-5。

表1-5 空载试验数据(修理后)
电    压(V) 电    流(A) 损    耗(W) 转    速(r/min)
6000 20.1 6850 998
5500 17.2 6700 998
5000 15.2 5300 998
4500 13.4 4650 998
4000 11.7 4100 998
3500 10.3 3600 998

一般,异步电动机在额定电压下的空载电流约为额定电流的20%~50%,空载损耗功率为额定的3%~8%,同规格电动机空载电流波动幅度一般为5%~15%。而此电动机的空载电流为额定的20.1/30.4=66%,空载损耗为额定的6850/250000=2.7%,可见其空载电流大而空载损耗正常。

为了判断是电路(铜损)还是磁路(铁损)问题,测定子绕组直流电阻未发现异常,测试数据见表1-6。

故初步判定是磁路问题,但解体未见异常。经查找修理单位,是试验人员看错了电流表倍率所致,试验电流应除以2才是实际值,这样比例就变为33%,在合格范围内。

表1-6 直流电阻测试数据(Ω)
组    别 修理出厂值 1999年1月大修值
11.8℃ 75℃ 15℃ 75℃
C1C2 2.665 3.334 2.690 3.335
C2C3 2.635 3.332 2.691 3.336
C1C3 2.654 3.333 2.690 3.335
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