異步電機絕緣偏低的處理策略及預防方法

沈佳宇

（福建寧德核電有限公司，福建寧德 355200）

0 引言

目前，我國電力市場發(fā)展極為迅猛，主要原因是信息技術和網絡技術的廣泛應用和電子產品的大量使用以及工業(yè)機械化生產、自動化控制的實現(xiàn)導致電能需求增多。目前電能生產主要分為火力發(fā)電、水力發(fā)電、風力發(fā)電、核發(fā)電等形式，此外，還有一些新能源發(fā)電如太陽能發(fā)電等。在電能生產過程中，核電廠的電力生產基本已經實現(xiàn)了機械化和自動化，但需要通過異步電機拖動機械作為主要和輔助的設備為發(fā)電機提供服務。異步電機的運行質量直接影響發(fā)電機組的機械化與自動化控制水平，因此，針對異步電機在停機或檢修期間所發(fā)生的絕緣偏低現(xiàn)象，必須進行仔細分析、必要的處理和合理的預防。

1 異步電機絕緣偏低原因分析

1.1 異步電機絕緣偏低的具體判斷

目前核電廠異步電機絕緣偏低情況主要通過3 種檢測方式進行測量：其一，在檢修之后按照規(guī)定進行電機的絕緣電阻測試；其二，異步電機在停電時間超過7 h 后，必須要在送電恢復運行前進行絕緣電阻的測量，如果異步電機的運行環(huán)境受一定條件的限制，則在停電5 h 后也必須進行絕緣電阻的測量；其三，異步電機處于備用狀態(tài)時，必須要定期進行絕緣電阻的測量，以確定是否存在絕緣偏低情況。

目前通用的絕緣電阻測量方法主要是從異步電機的開關出線處測量異步電機繞組的絕緣電阻，測量結果由出線到異步電機接線盒之間的電纜和電機整體絕緣電阻值的測量確定。如果監(jiān)控設備檢測出某一部分異步電機的絕緣偏低，檢修人員必須要進行電機絕緣值的正確判斷。

按照目前關于異步電機絕緣合格標準的規(guī)定值有著明確的標準規(guī)定。380 V 的低壓異步電機需要使用500～1000 V 的儀表測量，其絕緣電阻必須＞0.5 MΩ。如圖1 所示。

圖1 異步電機絕緣等級

1.2 異步電機絕緣偏低的主要原因

如果異步電機受到潮濕環(huán)境的影響導致受潮，就會引起絕緣偏低的情況，受潮引起絕緣偏低的概率高達90%以上，要想消除異步電機受潮導致絕緣電阻的降低就必須對異步電機進行干燥處理。此外，繞組上如果出現(xiàn)塵土等異物的堆積也會造成絕緣偏低的情況，或者電機的引出線和接線盒內絕緣性能下降或電機繞組出現(xiàn)老化等情況也會導致異步電機出現(xiàn)絕緣偏低的情況，可以分別采取除灰清潔處理、對進出線和接線盒進行重新接線修復、及時重新繞制繞組或更換電機等方式進行絕緣偏低的處理。通常情況下，異步電機絕緣偏低情況大多是因異步電機受潮所產生的。

2 異步電機絕緣偏低的處理策略

分析異步電機絕緣偏低的主要原因后，就可以采取相對應的措施進行處理，使其恢復性能和正常運行。

（1）采取熱風槍處理電機受潮情況。主要用于低壓異步電機的電機接線盒內受潮情況導致的絕緣偏低故障處理，而且在電機內部受潮氣影響范圍不大的情況，就可以在現(xiàn)場使用電熱風槍，對接線盒或電源箱進行干燥處理，將潮氣排除，通常情況下只需要幾分鐘就能夠實現(xiàn)絕緣電阻的恢復和快速上升。異步電機烘干后，使用500 V 搖表測量后確定低壓電機繞組的絕緣電阻超過0.5 MΩ，就能恢復正常運行的啟動。

（2）使用碘鎢燈加熱烘烤方法排除異步電機受潮情況。這種方法主要是異步電機受潮較為嚴重的情況下所采取的干燥措施。一般低壓異步電機的拆卸較為方便，所以可以將異步電機轉子拆卸抽出，使用碘鎢燈烘干后就可以進行組裝和恢復使用，但要注意避免將線圈燒損。異步電機轉子、定子結構如圖2 所示。

圖2 異步電機結構中的定子繞組和轉子

（3）針對高壓異步電機的受潮處理則要注意，可以選擇熱風槍和碘鎢燈、電加熱器進行排濕除潮的同時也可以使用電流干燥法。在進行熱風槍快速干燥處理時，注意通過熱風槍進行接線盒凝露和潮氣的快速烘干，烘干后要使用2500 V 的搖表進行高壓電機繞組絕緣電阻的測量，確保電阻值超過6 MΩ，方可恢復電機的正常啟動。而進行碘鎢燈加熱烘烤處理時也可以選擇電加熱器進行電機內部溫度的升高和除潮處理。主要操作是向異步電機的定子繞組接通適當的低壓電流，使異步電機轉子本身銅損產生的熱對受潮電機進行烘干和干燥處理，其干燥的速度較快，通常在高壓異步電機受潮情況下應用較多。但要注意的是，采用電流干燥方法時必須遵守機電注意事項。一是電機干燥時，異步電機的繞組溫度必須低于規(guī)定的絕緣等級要求溫度，而且要嚴格的控制溫度；二是進行電流干燥時要注意異步電機外殼設置為良好接地，以防止過電壓危險；三是整個干燥過程中工作人員必須注意對繞組各部分溫度和絕緣電阻的測量，防止超出部分導致電機局部過熱而發(fā)生設備損壞等問題；四是要注意在整個異步電機干燥過程中，其排放的潮氣會致使絕緣電阻下降后再上升，最后上升速度變緩直至穩(wěn)定后干燥工作就可以停止。

3 異步電機絕緣偏低的預防方法

（1）異步電機受潮問題的預防。異步電機檢修人員必須要主動進行定期和不定期的電機檢測繞組電阻檢測，增加對異步電機易受潮部分的檢查與維護，尤其是在異步電機機組停運期間的測量，必須準確確定電機絕緣電阻值檢測結果，并采取相應的處理措施和預防方法進行受潮測試。

（2）針對異步電機電纜隧道加大巡查和檢修力度，尤其是針對電纜隧道發(fā)生冒氣現(xiàn)象，必須要進行巡視和采取整治措施，并且針對一些能夠影響異步電機絕緣偏低的因素加強管理和預防，防止異步電機受到潮氣影響。

（3）檢修人員必須積極完善異步電機接線盒的封堵和防潮設施，確保接線盒的防潮效果。在異步電機停機后，要及時進行潮濕環(huán)境的改善，及時啟動加熱器和使用除潮措施，防止電機停機后出現(xiàn)潮氣冷凝情況。及時啟動防冷凝加熱器，將異步電機周邊環(huán)境中的空氣進行加熱或干燥處理，防止電機內產生潮氣，造成冷凝情況，做到電機絕緣偏低的預防。

（4）異步電機繞組灰塵異物增多情況的預防。需要檢修人員加強對檢修技術的提升和專業(yè)水平的增長以及提高崗位責任意識。同時也要進行檢修文件包以及繞組灰塵的嚴格清除，同時嚴格驗收文件包，確保電機繞組異物清除質量。

（5）引出線和接線盒絕緣效果不佳的預防措施。首先要加強檢測周期的質量和合理安排檢修時間，必須確保引出線和接線盒的檢查效果。其次是加強運維人員專業(yè)水平的提升，定期進行專業(yè)知識講座和專業(yè)技術培訓，并建立專業(yè)技能考核制度，按季度進行考核。

（6）異步電機繞組老化的預防。加強異步電機運行溫度的監(jiān)視，同時對溫度偏高的異步電機必須及時進行降溫處理，以減緩和防止繞組溫度過高導致的繞組老化。另外，對一些運行時間較長或長期處于超負荷運轉的電機進行及時的更換，防止繞組老化引起電機絕緣偏低情況的發(fā)生。

4 結束語

異步電機是核能發(fā)電廠發(fā)電機組重要的組成部分。對于異步電機發(fā)生絕緣偏低情況必須予以重視，尤其是長期備用或停電維修后，必須及時測量異步電機的絕緣電阻，確保其不會存在絕緣偏度的情況，防止核電廠發(fā)生更大的安全事故。技術人員和檢修人員必須秉承認真負責的態(tài)度進行異步電機的逐步功能測試，查明絕緣偏低的原因，并采取相應的方法進行處理和預防，確保電機運行安全。