交流電動機試驗細節分析

摘要：本文針對在發電廠大量使用的交流電動機的常用試驗，從現場操作的角度在一些細節上講述了相關的注意事項、影響因素及結果的分析等內容。

關鍵詞：電動機;試驗;分析

交流電動機是發電廠廠用系統中的重要設備，它的應用范圍之廣是其他動力設備所不能及的，因此提高交流電動機的安全經濟運行水平具有十分重要的意義。為做到交流電動機的安全運行、降低損耗、提高經濟效益，必須采取多種措施，進行綜合防治。其中對交流電動機的定期預防性試驗是保證安全，做到防患于未然的必不可少的主要措施之一，現對其常用的試驗項目在現場工作中容易忽略的問題進行一個簡要的分析，防止測量數據的不準確，造成對設備狀態的誤判斷。

1 試驗項目

《華北電網有限公司電力設備交接和預防性試驗規程》中規定的交流電動機的試驗項目包含繞組絕緣電阻、吸收比;繞組的直流電阻;定子繞組泄漏電流和直流耐壓;定子繞組交流耐壓等項目。

在實際工作中，中小容量或電壓等級較低的電機的絕緣電阻和直流電阻這兩項試驗項目經常由電機檢修專業的人員進行，而非專業試驗人員進行。由于工作性質和專業側重點的不同，容易在測試過程和結果的分析上出現不同程度的問題和偏差。下面就這兩項試驗在實際工作中的各個環節加以分析。

2 試驗目的

首先，對這兩項試驗的目的加以說明。

2.1 測量絕緣電阻的目的：可以發現影響絕緣的的異物，絕緣受潮或臟污，絕緣損壞或擊穿等缺陷。

2.2 測量直流電阻的目的：檢查繞組接頭的焊接質量和繞組有無匝間短路或斷股以及引出線接觸情況。

3 試驗時間

下面，介紹一下這兩種試驗都應在什么時間進行。

3.1 電動機絕緣電阻的測量應在交接時、電機大、小修時進行。對運行中跳閘的電機，絕緣也是重點檢查項目，用以判斷電機是否燒損。同時還是送電前的檢查項目。

3.2 測量異步電動機繞組直流電阻是異步電動機在交接、大修、局部或全部更換線圈、更換引出線套管、變更極對數等修理工作之后必做的試驗項目，也是故障后的重要檢查項目。對于電壓等級在3千伏以上或容量在100千瓦及以上的電機在沒有檢修的情況下也應每間隔三年進行一次。

4 儀器介紹

接下來，介紹一下這兩種試驗的常用儀器。

4.1 測量絕緣電阻在現場一般選用兆歐表來進行。兆歐表是一種專門用來測量絕緣電阻的便攜式儀表，它由電源和測量機構兩部分組成，其測量機構通常采用磁電系比率計做成。高壓電源多采用手搖直流發電機，在測量時需要搖動手搖發電機的手柄，故稱為“搖表”。手搖發電機所產生的電壓有500、1000、2500、5000V幾種。兆歐表的電壓等級也以此劃分。

在測量電動機的絕緣電阻時，對于3千伏以下的電動機要使用1000伏的兆歐表，3千伏以上的電動機應使用2500伏的兆歐表。

現在常用的兆歐表還有使用晶體管直流變換器來代替手搖發電機的兆歐表，在使用上更加方便。

5 儀表使用的注意事項

5.1 兆歐表的注意事項

5.1.1 兆歐表的額定電壓應根據被試品的額定電壓，按照規程中的規定選用。

5.1.2 試驗時應選擇容量足夠的兆歐表，在被測絕緣電阻變化范圍內，負載特性須比較平穩，以保證測量的精度。

5.1.3 需要加設屏蔽環進行測量時，屏蔽環應靠近磁套測量端，遠離接地部分，以免造成兆歐表過載。

5.1.4 為了保證安全，不可在設備帶電的情況下測量絕緣電阻，對電容量較大的電機，測量完畢后應先斷開接至被試品的火線，然后在將兆歐表停止轉動或斷開開關，以免被試品上的充電電荷經兆歐表放電，而損壞兆歐表。

5.2 電橋的注意事項

5.2.1 測量前應先估計被測電阻的數值，正確選擇電橋比例臂的比值。

5.2.2 測量時應先接通電流回路，然后再斷開檢流計的短路開關，令檢流計投入使用，測量完畢后，應先合上檢流計的開關退出檢流計，再斷開電流回路。

5.2.3 測量前應盡量正確估計被測電阻的數值，并按此值選擇各橋臂的位置，測量過程中調整電橋時應先從電橋調整臂的小位數調起，如該檔已到滿刻度而尚未達到平衡時，應先退出檢流計，將該檔數值調到零，再調整上一檔數值，然后，接通檢流計繼續調整。

5.2.4 測量大容量電動機定子繞組直流電阻時，其等值電路中可能呈現電感成分，故應注意要待電路達到穩定時再進行測量。

6 影響測量結果的因素

6.1 影響絕緣電阻的因素：

6.1.1 溫度的影響：介質的絕緣電阻將隨溫升高而降低，因此測量時必須記錄溫度，以便將其換算到同一溫度進行比較。

6.1.2 表面泄漏的影響：無論哪種原因的表面電導電流的增加，都會使絕緣電阻值變小，從而混淆了絕緣本身的真實情況。因此在測量時應盡可能排除表面泄漏的影響。試驗前應先對試品進行清掃，在環境濕度較大時，為避免絕緣表面吸附潮氣或磁套表面的水膜所形成的表面泄漏通道導致電阻降低的影響，可在磁套表面裝設屏蔽環。

6.2 影響直流電阻的因素：

6.2.1 電橋種類的選擇：根據被測電阻的估算值，正確選擇電橋的類型，即單臂電橋或是雙臂電橋。

6.2.2 電橋精度等級的選擇：為能有效的檢查繞組接頭，引出線及匝間絕緣的狀況，規程中對測量直流電阻規定的標準是比較嚴格的（一般均規定三相繞組的直流電阻之間，及歷次試驗結果比較，互差均不得超過2%）。故對測量的精度要求較高。因此選擇電橋精度要與標準的要求相適應。

6.2.3 電橋的選擇和檔位調整應保證其測量結果具有四位有效數字。

6.2.4 溫度的影響，直流電阻值隨溫度的不同而異，因此試驗時應注意：在對歷次試驗結果進行比較時，應將不同溫度下測得得直流電阻換算到同一溫度后，進行比較。試驗時要準確測量繞組的溫度，并應盡量做到在繞組溫度分布均勻之后進行測量。

7 結果分析

7.1 絕緣電阻的分析

測量的絕緣電阻應符合相關規程的規定，對同一臺電機的三相測量結果進行比較，比較結果不應有明顯的降低或較大的差異，否則，應引起注意，必要時須進一步查明原因。

將所測量的絕緣電阻換算到同一溫度，還應對大修前后，耐壓前后及歷次測量的數值進行比較，比較結果不應有明顯的降低或較大的差異。否則，應引起注意，必要時須進一步查明原因。

7.2 直流電阻的分析

異步電動機直流電阻的測量結果應進行三相之間的相互比較，同時還應進行歷次試驗結果的比較，所謂歷次試驗結果的比較不應是逐次比較，而應是所有的試驗結果均與一個基值進行比較，這樣做，不僅可以看出進行性缺陷的發展規律，而且可以防止對這種缺陷的誤判斷。基值的選取可以是出廠試驗，交接試驗或投產后第一大修后試驗中的一次最為精確的測量結果，異步電動機直流電阻不合格的原因多由引線接觸不良、繞組接頭焊接質量不好，或繞組接頭局部過熱導致電阻變大，又進一步使局部溫度升高導致的惡性循環的進行性缺陷所造成的，查找時，可自外向內逐步查找，即首先查明引線接觸電阻的情況，再進一步對故障相繞組進行分段比較以查明缺陷部位，當發生某一相直流電阻偏小而互差不合格的情況時，多因匝間絕緣損壞所引起，應進一步通過定子繞組匝間絕緣試驗來查明缺陷。

8 結束語

通過有效的監督手段及正確地試驗、分析，才能做到對交流電動機的缺陷能夠及時的被發現，做到對電機狀態做到心中有數。這對保障電機的安全穩定運行是有著積極意義的。

參考文獻：

[1]李建明、朱康，《高壓電氣設備試驗方法》，中國電力出版社

作者簡介：巨新利（1967-），男，助理工程師，畢業于燕山大學，主要從事發電廠高壓試驗工作。