高壓電動(dòng)機(jī)匝間故障分析

王佳琦（天然氣分公司油氣加工二大隊(duì)淺冷站，黑龍江大慶163414）

高壓電動(dòng)機(jī)匝間故障分析

王佳琦（天然氣分公司油氣加工二大隊(duì)淺冷站，黑龍江大慶163414）

淺冷站6KV高壓電機(jī)由于主電機(jī)震動(dòng)大聯(lián)鎖停機(jī)后通過檢查發(fā)現(xiàn)線圈匝間短路，本文針對(duì)匝間故障進(jìn)行分析。

線圈；振動(dòng)；故障

電動(dòng)機(jī)經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行，難免出現(xiàn)各類故障和異常，若不能及時(shí)排查，輕則對(duì)裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行造成影響，重則引發(fā)責(zé)任事故，快速、準(zhǔn)確、及時(shí)地判斷電動(dòng)機(jī)故障是小隊(duì)電氣管理工作的重要組成部分。

1 故障現(xiàn)象

2016年6月18日8時(shí)45分，淺冷站3號(hào)機(jī)因主電機(jī)振動(dòng)高聯(lián)鎖停機(jī)。停機(jī)后對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行盤車無卡阻；對(duì)壓縮機(jī)停機(jī)前各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)電流與主電機(jī)振動(dòng)數(shù)值變化較大，其它數(shù)據(jù)正常（包括壓縮機(jī)進(jìn)排氣壓力、進(jìn)排氣溫度、填料溫度、軸承溫度、定子溫度、油溫油壓等）；現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)電機(jī)地腳螺栓無松動(dòng)，對(duì)振動(dòng)探頭檢查無異常；測(cè)量絕緣電阻值和直流電阻值：絕緣電阻500兆歐（合格），測(cè)量直流電阻發(fā)現(xiàn)B相直流電阻阻值較其它兩相低一半。打開電機(jī)上端排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)端定子小頭線圈燒斷一根，初步判斷為匝間短路。

圖1 匝間短路部位

該電機(jī)于2016年6月21日返廠維修檢查，廠家提供鑒定報(bào)告為匝間短路。

2 故障分析

通過佳木斯電機(jī)股份有限公司提供的電機(jī)檢定報(bào)告可以得知，淺冷站3號(hào)壓縮機(jī)電機(jī)故障原因?yàn)殡姍C(jī)線圈繞組匝間短路，即匝間故障造成電機(jī)損壞。

電動(dòng)機(jī)同一個(gè)繞組是由很多圈（匝）線繞成的，如果絕緣不好的話，疊加在一起的線圈之間會(huì)短路，這樣一來，相當(dāng)于一部分線圈直接被短路掉不起作用了。匝間短路后，電機(jī)的繞組因?yàn)橐徊糠直欢搪返簦艌?chǎng)就和以前不同了，不對(duì)稱了，而且剩余的線圈電流比以前大了，電機(jī)運(yùn)行中會(huì)振動(dòng)增大，電流增大，出力相對(duì)減小。

電動(dòng)機(jī)的故障一般可分為電氣故障和機(jī)械故障兩種，其中繞組匝間故障是電動(dòng)機(jī)本身的一種較為常見的電氣故障。電動(dòng)機(jī)繞組匝間故障形成的主要原因有：繞組本身的線材質(zhì)量不高、加工工藝性缺陷和各種過電壓沖擊損傷。

匝間故障的原因及危害：

（1）電動(dòng)機(jī)繞組的匝間接觸面積與繞組的匝長(zhǎng)基本相同。匝間絕緣往往是電磁線本身的絕緣或很薄的附加匝間絕緣，如薄膜或云母墊條等。匝間絕緣的介電強(qiáng)度遠(yuǎn)不如對(duì)地絕緣。此外，匝間絕緣在繞線、嵌線、拉形、復(fù)形、烘壓等工序中都可能受到損傷。

（2）匝間故障的短路匝在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，在交變磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，短路匝自成回路，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就在這個(gè)電阻很小的閉合回路中產(chǎn)生很大的電流。該電流高達(dá)額定電流的若干倍，使短路匝的溫度比其他匝高，時(shí)間一長(zhǎng)，絕緣材料便老化、焦脆脫落，由匝間絕緣損壞開始，最終可能導(dǎo)致相間或?qū)Φ亟^緣的擊穿，最終燒壞電動(dòng)機(jī)。所以，要延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行壽命，提高匝間絕緣的優(yōu)良機(jī)電強(qiáng)度和工藝性能很有必要。

3 匝間故障的處理

針對(duì)此次故障，提出如下維修方案：

（1）更換整臺(tái)電機(jī)線圈繞組；

（2）進(jìn)行VPI真空浸漆；

（3）進(jìn)行出場(chǎng)整機(jī)試驗(yàn)。

由于更換了新線圈繞組，對(duì)新線圈進(jìn)行VPI真空壓力浸漆，真空壓力浸漆是將工件預(yù)烘干去潮后冷卻，置于真空環(huán)境中，排除白坯線圈內(nèi)部的空氣和揮發(fā)物，依靠真空中漆液重力和線圈毛細(xì)管作用，以及利用干燥的壓縮空氣或惰性氣體，對(duì)解除真空后的浸漬漆液施加一定壓力的作用，使漆液迅速滲透并充滿絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)層以保證線圈絕緣性，并對(duì)維修后電機(jī)進(jìn)行出廠前試運(yùn)。

4 預(yù)防措施

通過本次電動(dòng)機(jī)燒毀事故處理和原因剖析，得出高壓電機(jī)運(yùn)行和巡檢建議如下：

（1）電機(jī)啟動(dòng)前對(duì)電機(jī)進(jìn)行絕緣測(cè)試。以便發(fā)現(xiàn)電機(jī)停運(yùn)期間是否存在異常情況；

（2）新安裝或檢修后的電機(jī)，要嚴(yán)格按照銘牌進(jìn)行啟機(jī)試運(yùn)；

（3）禁止頻繁啟動(dòng)造成電機(jī)受損，給電機(jī)運(yùn)行埋下隱患；

（4）運(yùn)行電工加強(qiáng)對(duì)電機(jī)各項(xiàng)參數(shù)的監(jiān)視，特別是出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時(shí)，要及時(shí)檢查分析；

[1]周國(guó)棟電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電力工業(yè)出版社2004

王佳琦（1990-），女，2013年畢業(yè)于黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，天然氣分公司油氣加工二大隊(duì)淺冷站。