大型高壓異步電機的零序電流干燥法

1、<p>　　大型高壓異步電機的零序電流干燥法</p><p>　　摘要：是以京能（赤峰）能源發(fā)展有限公司二次風(fēng)機的原動力——1000KW電機的干燥處理為例，介紹大型高壓異步電機受潮后的零序電流干燥處理方法，包括受潮程度的確定、允許電壓和電流的施加、接線方式、操作步驟以及干燥效果等。 </p><p>　　關(guān)鍵詞: 電機干燥絕緣電壓 溫升 </p><p>

2、　　中圖分類號： TM3 文獻標(biāo)識碼： A </p><p><b>　　1 前言 </b></p><p>　　電機在運輸、存放、安裝過程中，由于其絕緣材料都有不同程度的吸潮性，尤其是棉紗等纖維性絕緣材料受潮后，很容易使絕緣繞組受潮，降低其電氣絕緣強度；還有部分電機制造上的缺陷，未按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)刷絕緣漆或烘干，在停用一段時間后絕緣強度降低。當(dāng)這些絕緣強度低的電機在通電運

3、行的瞬間或運行一段時間溫度升高后，極易發(fā)生繞組之間、繞組對外殼的擊穿事故。所以對受潮導(dǎo)致絕緣電阻或吸收比降低的電機，必須在運行前進行干燥處理，以驅(qū)散潮氣水分，提高絕緣強度，保證電機的安全運行。 </p><p>　　2 零序電流干燥法工作原理 </p><p>　　將電機通入低壓電流，利用電機本身的銅損來加熱，達到干燥的目的。 </p><p>　　電機的最大轉(zhuǎn)矩與

4、加給電機的電壓的平方成正比，當(dāng)電壓下降后，電機的最大轉(zhuǎn)矩急劇下降，當(dāng)電壓下降到使電機堵轉(zhuǎn)時，電流將達到額定值的數(shù)倍，由于機械通風(fēng)的散熱條件喪失，電機的溫度急劇升高，堵轉(zhuǎn)電流計算公式為： </p><p>　　I=U×Iq/UN </p><p>　　U——降壓后的電壓UN——額定電壓 Iq——啟動電流，一般情況下為額定電流的5～8倍 </p><p>　　

5、由上式可知，若給電機施加適當(dāng)?shù)牡碗妷海闷錅厣齺砗娓呻姍C是可以達到較好的干燥效果的。 </p><p>　　電流干燥的接線方法較多，但無論何種接法，其每相繞組分配的最大電流都不宜超過原額定電流的50%～60%，直流可稍高60%～80%，由于各種電機的具體情況不同，一般所需干燥電流的大小，應(yīng)以定子鐵心在通電3～4h達到70~80℃為宜。 </p><p>　　電源一般用交流電焊變壓器或直流

6、焊機，以及其他低壓電源，筆者曾使用過交流380V電源烘干過6KV 1000KW異步電動機，效果很好。 </p><p>　　3 應(yīng)用實例京能赤峰煤矸廠電廠的1號爐2號二次風(fēng)機是鍋爐主要輔機。該風(fēng)機的原動機為湘潭電機股份有限公司生產(chǎn)的異步電動機。在2011年8月1號機組停機臨修。經(jīng)過1個多月的停用，又值赤峰多雨季節(jié)，在9月8日對該電機進行絕緣測試，用數(shù)字兆歐表測試電阻為1.1МΩ，吸收比0.9，判斷電機受潮，故決定

7、對該電機進行干燥處理。投入電加熱器（電機本身自帶）12小時后測量，絕緣電阻1.2МΩ，吸收比0.9，效果不好。經(jīng)研究后決定對該電機進行零序電流干燥法處理。 </p><p>　　3.1 電機主要技術(shù)參數(shù)：型號YFKK500-4，功率1000KW，轉(zhuǎn)速1490r／min，額定電壓6000V，額定電流116.4A，接法Y，額定頻率50HZ，絕緣等級F，防護等級IP54 </p><p>　　3

8、.2 電機干燥處理過程 </p><p>　　3.2.1 分析可行性 </p><p>　　根據(jù)公式計算堵轉(zhuǎn)電流I=380×116.4×8/6000=59A </p><p>　　堵轉(zhuǎn)電流為電機額定電流的51%，可以采用電壓降級方法來烘干，使定子和轉(zhuǎn)子都有一定的安全電流流過，在內(nèi)部產(chǎn)生熱量以達到驅(qū)散潮氣、烘干繞組的目的。使用現(xiàn)場380V交流電源最

9、方便。 </p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗，轉(zhuǎn)子不動時（在短路狀態(tài)），定子繞組上可以施加的三相交流電壓為額定電壓的6～１5%，如果采用380V即6%。從現(xiàn)場情況來看，使用380V三相交流電源最方便。 </p><p>　　3.2.2 將電機外殼可靠接地，打開電機加熱器處擋板（用于排放潮氣，最好在電機上部開口），拆下電機原有動力電纜，接上25㎜&sup2;三相電纜（A、B、C每相接一根）

10、，將電機轉(zhuǎn)軸用木方頂死（固定不轉(zhuǎn)）。 </p><p>　　3.2.3 將電機定子通入交流380V電源開始加熱。當(dāng)時環(huán)境溫度24℃。 </p><p>　　10：00開始加熱。23:00停止加熱，加熱時間為13h，連續(xù)測量17h。烘干后絕緣電阻73МΩ，吸收比為1.6。 </p><p>　　下表為烘干過程測量數(shù)據(jù)： </p><p><

11、;b>　　4 結(jié)語 </b></p><p>　　通過上述實例可以看出，采用零序電流干燥法實施效果良好。與其它干燥方法比較，零序電流法簡便、投資少、實用性強、易掌握、干燥效果顯著，應(yīng)用時對人身及設(shè)備都很安全，符合生產(chǎn)現(xiàn)場特點。但其不足之處是無法進行干燥電流的調(diào)節(jié)，只能用間隙停送電的辦法來控制溫升，所以有待于進一步完善。在實際應(yīng)用中要注意以下幾點： </p><p>　　4

12、.1定子線圈電流一般不超過額定電流60％；電壓應(yīng)在6%～15%，太低效果不明顯，太高溫升過快不易控制。 </p><p>　　4.2有明顯落水的電機不宜直接通電干燥。 </p><p>　　4.3干燥過程中，最好多選幾個測溫點。本例電機內(nèi)置熱電阻，采用DCS監(jiān)控溫度，準(zhǔn)確方便。 </p><p>　　4.4干燥過程中，干燥溫度應(yīng)緩慢上升。40℃以前每小時溫升最好不要

13、超過3～5℃， 40℃以后每小時溫升不得超過5～8℃。溫升過高時應(yīng)斷電控制。 </p><p>　　4.5干燥過程中每小時記錄一次絕緣電阻和干燥溫度，測量絕緣電阻時不要忘了先放電。還應(yīng)記錄電流值。本例電流基本在37A左右。 </p><p>　　4.6嚴(yán)格按照各種不同絕緣等級(耐熱等級)的容許溫度進行干燥。 </p><p>　　4.7測溫時只能用酒精溫度計、熱電阻

14、等，不允許用水銀溫度計。 </p><p>　　4.8判斷電機干燥是否合格的依據(jù)。干燥到電機絕緣電阻滿足規(guī)定或吸收比≥1．3，溫度保持不變，絕緣電阻穩(wěn)定3—5h不變即實為干燥合格。 </p><p>　　4.9當(dāng)溫度在40℃以上時，每2小時將轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)180°，防止軸彎曲。 </p><p>　　4.10 做好隔離措施，防止觸電和燙傷，排潮氣的孔洞要防止掉入

15、雜物。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　（1）鐘洪壁，高占邦，王正宮，等。電力變壓器檢修與實驗手冊【M】。北京：中國電力出版社，1999：198-200. </p><p>　　（2）呂家圣，曾憲剛，黃徐，等。500KV換流變壓器現(xiàn)場干燥處理技術(shù)應(yīng)用[J]。高電壓技術(shù)，2007,33（10）：222-223