高壓電機(jī)絕緣低問題的解決方案

鄭宏斌 何長江 陳云平 李紀(jì)良 王仁全

（四川美豐化工股份有限公司，德陽 618000）

1 高壓電機(jī)絕緣低的現(xiàn)象

四川美豐化工股份有限公司大型高壓電動機(jī)數(shù)量較多，有時長時間停運或者環(huán)境潮濕會導(dǎo)致電動機(jī)的絕緣水平下降，致使電動機(jī)不能再次正常啟動。大型電動機(jī)是一個企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，它的運行正常與否決定一個企業(yè)能否正常進(jìn)行生產(chǎn)。所以，本文探究了解決高壓電動機(jī)受潮問題的有效方案。

按照該公司電動機(jī)的運行規(guī)定，電動機(jī)停運超過2h，再次啟動時應(yīng)當(dāng)請電工到現(xiàn)場對電動機(jī)進(jìn)行檢查。檢查內(nèi)容除機(jī)械直觀的因素外，主要對電動機(jī)的絕緣進(jìn)行測量。對于高壓電動機(jī)，一般使用2500V兆歐表，要求絕緣電機(jī)每千伏不應(yīng)小于1MΩ。當(dāng)電動機(jī)的絕緣達(dá)不到要求時，為避免燒毀電機(jī)或造成電力系統(tǒng)壓降，不允許啟動。而相當(dāng)一部分電動機(jī)受潮，只有想辦法使其絕緣達(dá)到要求，才能啟動。

2 基本情況

四川美豐化工股份有限公司有3臺循環(huán)氣壓縮機(jī)，其配套的電機(jī)型號為TK710-24/2150，電機(jī)功率為710kW，電壓等級為10kV，額定電流為48.1A。電機(jī)為開啟式電機(jī)，機(jī)身留有散熱孔，冷卻方式為自冷。因循環(huán)機(jī)電機(jī)為開啟式電機(jī)，現(xiàn)場空氣濕度大，電機(jī)繞組極易吸潮，導(dǎo)致備用電機(jī)定子繞組絕緣下降，達(dá)不到至少10MΩ的絕緣標(biāo)準(zhǔn)要求，存在安全隱患。

3 解決方案

3.1 方案一

近年來，儀電車間采用了許多方法。比如，對備用的循環(huán)機(jī)電機(jī)定期進(jìn)行絕緣檢查，清掃定轉(zhuǎn)子繞組上的灰塵，并且通過用發(fā)熱量大的碘鎢燈和定子繞組通低壓交流電、轉(zhuǎn)子繞組通直流電的方式對電機(jī)進(jìn)行烘烤，確保電機(jī)定轉(zhuǎn)子繞組絕緣達(dá)到要求。

傳統(tǒng)的烘烤方式存在以下缺點：每次烘烤電機(jī)時，必須用大量的燈泡和導(dǎo)線懸掛在機(jī)身上，造成現(xiàn)場零亂，不符合規(guī)范化要求；燈泡燒烤時，溫度高，且受熱不均勻，易造成電機(jī)繞組的絕緣層局部老化，影響電機(jī)使用壽命；現(xiàn)場屬于防爆區(qū)域，采用燈泡烘烤時達(dá)不到防爆要求，易造成火災(zāi)爆炸事故；燈泡持續(xù)工作時，若燈泡爆裂，玻璃碎渣飛入電機(jī)繞組內(nèi)，會損壞電機(jī)繞組絕緣層；燈泡烘烤時，一般用10盞1kW的碘鎢燈，同時定子繞組通交流電，功率在4kW左右，總功率達(dá)到14kW，烘烤一天用電就達(dá)到300kW·h左右，耗電量大。

3.2 方案二

有沒有一種安全、節(jié)能、方便的電機(jī)繞組烘烤方式，確保電機(jī)絕緣隨時符合標(biāo)準(zhǔn)要求呢？經(jīng)過認(rèn)真分析，并查閱相關(guān)資料，筆者參照高壓封閉電機(jī)繞組加熱方式，最終選丹東科亮電子有限公司生產(chǎn)的HBQ型高壓電機(jī)防潮加熱帶，如圖1所示。

圖1 HBQ型高壓電機(jī)防潮加熱帶

3.2.1 產(chǎn)品介紹

HBQ型高壓電機(jī)防潮加熱帶/電熱帶的主體材料是硅橡膠，外加玻璃絲套管，綁扎在定子繞組外環(huán)，最后同電機(jī)一起浸漆，這樣能使加熱帶的熱量更好地傳導(dǎo)在電機(jī)繞組線圈上，充分利用加熱帶的熱量。其結(jié)構(gòu)合理，安裝簡便，可替代進(jìn)口產(chǎn)品。

該產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)為：絕緣耐壓≥20kV DC；引出線與屏蔽層耐壓≥2.5kV AC；絕緣材料耐溫≥250℃；當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時，加熱帶表面溫度≤125℃（在封閉的圓筒金屬空腔中纏繞加熱帶一周，通電至穩(wěn)定狀態(tài)時加熱帶的溫度）；主體材料為硅橡膠；加熱帶額定工作電壓分別為A 220V、B 110V和 E 380V。

3.2.2 工作原理

防潮加熱帶為帶狀，屬于較柔軟的加熱裝置，絕緣好，耐高溫，可以將它直接綁扎在電動機(jī)繞組端部。它的優(yōu)點是，當(dāng)電機(jī)停止工作時，HBQ型高壓電機(jī)加熱帶開始工作，加熱帶表面溫度傳給電動機(jī)繞組。它使電機(jī)繞組的溫度始終保持高于環(huán)境溫度5℃，從而避免電機(jī)繞組結(jié)露，阻斷潮氣對繞組的侵蝕，保證在潮濕環(huán)境中電機(jī)繞組的絕緣符合標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)電機(jī)功率和定子繞組尺寸的大小，向廠家定做4條額定電壓為220V，長度為6m，寬度為3cm，厚度為7mm，功率為300W的加熱帶，在定子繞組兩端各安裝兩條。整個加熱帶功率為1200W，一天用電量只有30kWh左右，大大地節(jié)省了電量。

如果天氣好，空氣干燥，不影響電機(jī)絕緣時，加熱帶就不需要工作。所以，在加熱帶的控制回路中，筆者增加了一個手動開關(guān)，不需要加熱帶工作時，就由人工控制。其具體接線方式如圖2所示（僅畫出一條加熱帶）。

圖2 電動機(jī)防潮加熱帶接線示意圖

經(jīng)過可行性分析后，儀電車間認(rèn)為，在電機(jī)定子繞組兩端安裝4條高壓電機(jī)防潮加熱帶方案可行，投資省，安全可靠，能夠解決電機(jī)絕緣受環(huán)境影響的問題，從而達(dá)到電機(jī)即啟即用、不影響生產(chǎn)的目的。

4 結(jié)語

近日，儀電車間利用電機(jī)備用的機(jī)會，分別對3臺循環(huán)機(jī)電機(jī)安裝了高壓電機(jī)防潮加熱帶，并在電機(jī)現(xiàn)場增設(shè)溫度濕度計，每天監(jiān)測電機(jī)的絕緣情況，對比現(xiàn)場溫濕度，發(fā)現(xiàn)電機(jī)絕緣始終均能高于10MΩ的標(biāo)準(zhǔn)要求，充分說明改造達(dá)到了預(yù)期的目的。現(xiàn)在3臺循環(huán)機(jī)電機(jī)的防潮加熱帶均已投入正式運行。