探究高壓電機絕緣壽命的影響

1、高壓電動機絕緣壽命的影響高壓電動機的故障分類電動機的故障可分為電器故障和機械故障。機械方面的主要故障是振動、軸承過熱、轉(zhuǎn)子掃膛、運轉(zhuǎn)聲音異常等；電氣方面則主要是電動機繞組接地、短路、開路、接觸不良、鼠籠斷條等故障。對化工企業(yè)68臺次高壓電機的故障情況進行了統(tǒng)計，其中，絕緣故障42臺次，接線及接觸不良引發(fā)故障9臺次,軸承故障8臺次，轉(zhuǎn)子斷籠5臺次，其他故障4臺次，分別占統(tǒng)計故障數(shù)的61.8%、13.2%、11.8%、7.3%和5.9%。高壓電動機可以看由，絕緣損壞是化工企業(yè)高壓電動機由現(xiàn)概率最高的多發(fā)故障。高壓電動機在絕緣故障原因分析高壓電機繞組絕緣故障，受絕緣材料性能，制造工藝控制，運行安裝環(huán)

2、境及電、熱、化學(xué)等綜合因素影響，發(fā)生的原因比較復(fù)雜，下面結(jié)合實例分析探討。1、電化學(xué)擊穿莫廠造氣車間的兩臺故障電機，解體檢查，1臺定子繞組三處絕緣擊穿，1臺四處絕緣擊穿，均是點蝕損傷絕緣引起“爬電”，由現(xiàn)燒痕、裂縫、導(dǎo)電通道，且故障點均由現(xiàn)在電動機進風(fēng)口端部且有向鐵心方向移動趨勢。對此，我們從電動機結(jié)構(gòu)、運行環(huán)境、操作方式等方面分析原因，初步認(rèn)定該電機系由于選型不合理，高壓電動機在運行環(huán)境惡劣導(dǎo)致電化學(xué)擊穿。運行環(huán)境惡劣引起電化學(xué)擊穿是絕緣損壞的主要原因?？諝庵写嬖诘乃?、堿性腐蝕氣體長期侵蝕絕緣材料表面，高壓電動機在空氣濕度較大時，加速絕緣材料性能的惡化，有機絕緣材料在電、熱、化學(xué)等因素的綜合

3、作用下，很容易引起損傷最終導(dǎo)致?lián)舸? .頻繁啟動高壓電機的頻繁啟動直接影響其使用壽命。這是因為啟動時電動機要承受大電流的沖擊，繞組要承受電動機和熱應(yīng)力的疊加作用。由于繞組絕緣材料與銅導(dǎo)體膨脹系數(shù)不同，高壓電動機在啟動時絕緣材料與導(dǎo)體之間形成很大的煎切應(yīng)力，導(dǎo)體與絕緣材料之間的固定將被破壞，絕緣將分層或撕裂以至發(fā)生絕緣擊穿。鼠籠式異步電動機在頻繁啟動時，高壓電動機還容易造成鼠籠斷條，尤其是負載啟動電動機，故障概率更高。3 .嵌線缺陷嵌線時綁扎端部造成端部絕緣壓陷損傷，是引起高壓電動機繞組損傷的另一個重要因素。凡被端環(huán)接觸到的部位，表面絕緣都不同程度地擠壓由凹陷的溝痕，高壓電動機至使一部分軟化的

4、絕緣材料被擠壓到綁扎接觸面的邊緣，整體固化后，此部分絕緣顯著減薄，絕緣強度降低。4 .端部手包絕緣質(zhì)量不良端部手包絕緣質(zhì)量不良造成端部相間或相對地短路的實例非常多。手包絕緣包層不緊，內(nèi)部有間隙，高壓電動機在環(huán)境濕度高時，繞組的絕緣性能明顯下降直至絕緣材料表面結(jié)露，此時絕緣表面易于引起沿面放電。高壓電動機具放電機理是在絕緣表面首先生成水膜，在電場的作用下，水膜被電離并使離子沿表面移動、匯集，造成電場的不均勻分布，同時降低了表面的放電電壓。這種沿表面放電實際上是一種氣體介質(zhì)放電現(xiàn)象，其電壓比單一氣體或固體中存在的擊穿電壓低得多，有時延面“爬電”距離可達數(shù)十厘米。沿面放電可能導(dǎo)致高電位之間貫穿性的擊

5、穿閃絡(luò)，即相間短路事故。某廠變換工段室外安裝的兩臺Y560-10、500kw電機，高壓電動機在暴風(fēng)雨天因電機進水保護動作相繼跳閘。解體檢查，高壓電動機發(fā)現(xiàn)電機由風(fēng)道進水造成端部相間絕緣多處擊穿，“爬電”距離長達60cmo高壓電機繞組絕緣材料在電氣、機械、溫度、環(huán)境等因素綜合作用高壓電機定子繞組線圈主絕緣腐蝕損壞的類別有哪些？高壓電機定子線圈腐蝕損壞現(xiàn)象已相當(dāng)普遍，嚴(yán)重地影響了電機的安全運行和使用壽命。引起電機定子繞組事故的最普遍原因是定子線圈油污腐蝕及定子鐵芯槽楔、墊塊、墊條松動，定子繞組端部綁繩松動斷裂，致使線圈在運行中產(chǎn)生振動，造成主絕緣磨損腐蝕被擊穿。從高壓電機定子繞組線圈主絕緣擊穿的現(xiàn)

6、象來看，線圈主絕緣的腐蝕損壞大致可分為2類：一類是從線圈外部主絕緣開始向內(nèi)的腐蝕損壞，通常稱為外腐蝕；另一類是從線圈內(nèi)部絕緣開始向外的腐蝕，通常稱為內(nèi)腐蝕。線圈主絕緣外腐蝕損壞(1)電機定子繞組端部和定子鐵芯內(nèi)線圈振動，使線圈主絕緣腐蝕損壞。這是外腐蝕損壞事故中最為普遍也最為嚴(yán)重的現(xiàn)象。造成這種腐蝕損壞的主要原因是，電機在運行中，因其端部繞組在電磁力的作用下產(chǎn)生振動，致使線圈在定子鐵芯槽內(nèi)端部固定不牢，發(fā)生糟楔、線圈層間墊條、端部間隔墊塊和綁繩松動脫落，線圈與綁繩及間隔墊塊之間出現(xiàn)摩擦，防暈半導(dǎo)體漆破壞發(fā)生電暈腐蝕，從而造成槽部和端部線圈主絕緣擊穿。(2)定子鐵芯內(nèi)部磁性物質(zhì)的磨損腐蝕。這種情

7、況主要是由于檢修過程中沒有認(rèn)真清理、吹掃定子繞組，導(dǎo)致繞組線圈縫隙及其它死角處遺留了一些微小的磁性雜物，在電機運行時磁性雜物被吸附在線圈主絕緣表面，在電磁感應(yīng)及電磁力的作用下，磁性雜物呈旋轉(zhuǎn)方式運動，將線圈主絕緣磨鉆出坑洞。(3)定子線圈的油污腐蝕。目前，大型發(fā)電機及高壓電動機軸瓦都普遍存在漏油現(xiàn)象，因而電機線圈因油污腐蝕燒毀的事故也相當(dāng)普遍。這類故障發(fā)生的部位基本集中在電機定子槽口、繞組端部和繞組鼻端引線處。其特點是油污附著在線圈上，對線圈主絕緣起溶解浸蝕作用，使主絕緣與導(dǎo)線分層線圈整體絕緣強度降低，長時間運行后造成定子繞組相間短路、接地短路等故障。(4)定子鐵芯硅鋼片對絕緣的磨損腐蝕。在壓

8、裝定子鐵芯的過程中，如果硅鋼片疊片不整齊，或者定子鐵芯通風(fēng)槽鋼及端部壓指壓裝固定不良，或者在檢修中損傷了定子鐵芯，都會造成電機運行時發(fā)生振動，磨損絕緣，最終導(dǎo)致線圈的主絕緣被擊穿。1.2線圈內(nèi)腐蝕多次事故統(tǒng)計和故障線圈解剖的結(jié)果表明，線圈的內(nèi)腐蝕也比較嚴(yán)重。對大量內(nèi)腐蝕線圈的解剖分析表明，內(nèi)腐蝕一般都是從絕緣與導(dǎo)線間的氣隙氣泡、線圈直線與端部的R角、線圈引出線假線焊接等部位開始的。內(nèi)腐蝕現(xiàn)象首先是線圈內(nèi)部絕緣變白并逐步擴大，隨后燒損絕緣形成坑洞并積有大量綠色粉末，從而加速導(dǎo)線股間及主絕緣的腐蝕損壞，直至主絕緣擊穿。另外，溫度過高導(dǎo)致的熱老化也是造成內(nèi)腐蝕的一個重要因素。線圈發(fā)生內(nèi)、外腐蝕的原因

9、分析電機定子線圈發(fā)生內(nèi)、外腐蝕的原因，主要是由于線圈主絕緣在電機運行中，長期在電磁振動、高溫度和高電壓3種因素的作用下而遭到振動磨損、電暈腐蝕及絕緣熱老化，使線圈整體絕緣出現(xiàn)脫殼、分層、燒灼、磨損和絕緣強度降低等現(xiàn)象，最終造成絕緣擊穿故障。1電磁振動磨損腐蝕電機在運行中產(chǎn)生的各種機械振動，都會磨損腐蝕線圈絕緣，其中最主要的是電磁振動對電機端部繞組及槽口的影響。如果定子鐵芯壓裝質(zhì)量不好，繞組端部綁扎工藝不良，使線圈在槽內(nèi)因固定不良而產(chǎn)生幅值很大的振動，層間墊條和測溫元件墊條就會在上下層線圈之間來回竄動而磨損上下層線圈，使線圈主絕緣受損。更嚴(yán)重的是，如果線圈運行中導(dǎo)線通過的電流產(chǎn)生2倍頻電磁振動力

10、，則不僅會使線圈與鐵心及繞組端部間隔墊塊發(fā)生振動，使主絕緣表面磨損，而且還會使導(dǎo)線與主絕緣之間，導(dǎo)線的匝間、股間產(chǎn)生摩擦振動，造成導(dǎo)線的匝間、股間松散、短路、斷股。同時，在短路部位產(chǎn)生附加損耗與溫升，會加速局部主絕緣老化，降低絕緣強度，甚至在正常工作電壓下也會造成絕緣擊穿故障。因此，電磁振動是造成線圈主絕緣外腐蝕和內(nèi)腐蝕損壞的主要原因。2電暈腐蝕電機運行中，線圈絕緣承受著較高的電場強度，如果絕緣表面防暈層與定子鐵芯接觸不良，線圈在槽內(nèi)發(fā)生振動就會磨損絕緣表面防暈層。此時，絕緣表面對鐵芯就有較高的電位，在磨損部位產(chǎn)生電暈放電，造成局部瞬時高溫，將線圈主絕緣及其它附屬絕緣材料燒灼、燒焦。電暈放電還能產(chǎn)生破壞力較強的化學(xué)反應(yīng)，嚴(yán)重腐蝕絕緣和線圈導(dǎo)線，所以內(nèi)腐蝕嚴(yán)重的部位都集有大量綠色粉末。另外，繞組端部防暈處理不好，會造成電容電流過大，引起定子端部繞組發(fā)熱，加速端部繞組絕緣熱老化腐蝕。3絕緣熱腐蝕電機鼻端的水電接