电动机绕组绝缘降低原因分析及处理周剑

电动机绕组绝缘降低原因分析及处理周剑

周剑

（山西阳煤丰喜化工有限责任公司山西运城044100）

摘要：电动机是工业生产的主要动力设备，其可靠运行是生产正常进行的重要保证。为提高电动机的可靠性，必须保证电动机绕组的绝缘性能。对于绕组绝缘过低的电动机，应采取严格的检修工艺，对电动机绕组进行驱潮处理，以防止电动机发生更严重的故障。

关键词：电动机；绕组绝缘；干燥；电流

前言：电动机从产生到发展至今已经接近一个多世纪了，其以科学的工作原理，高效的工作效能取代了蒸汽机，为推动世界科技和经济的发展做出了显著的贡献，在一个世纪的发展沉淀下，电动机的内部结构，工作性能都得到了极大的提升，但由于科技和技术的局限性，电动机最大的缺陷仍旧没有得到弥补，社会在快速运转，电动机在各行各业中都用途广泛，其在促进社会发展的同时消耗了大量的电能，不仅工作成本高昂，同时也间接污染了我们生活的环境，造成不可弥补的损失。

1.变压器主要故障类型及影响因素

变压器是电力系统运行环节中最重要的设备，价格也是非常高。通过使用间接法和热模拟绕组温度计获得电流测量，既存在也不准确，具有直观的缺点。变压器是电力系统中的电气设备之一，是最重要的部件，同时也是最受欢迎会导致电力系统故障的电气设备之一，它的运行状态对电力系统的安全稳定运行有着最直接的影响。变压器在使用过程中由于使用操作不当或者材料部分的问题，导致变压器在运行过程中出现障碍，根据出现障碍的部分或变压器内部布局可以分为以下几种障碍类型。①根据变压器体布局，将变压器障碍分为内部障碍与外部障碍，其中内部障碍中又可以分为铁芯障碍、绕组障碍，绕组障碍主要是由于失油和机油过多引起的；②根据变压器布局可以将变压器障碍分为绝缘障碍、分接开关障碍、铁芯障碍和绕组障碍；③根据电路障碍可以将变压器障碍分为磁路障碍、电路障碍、机油障碍等。事实上绝大部分变压器事故中，主要是由绝缘障碍问题而引起的。因此，近年来国内外针对绝缘障碍以及其他变压器障碍问题进行深入研究，在总结分析其特点、特性的基础上，结合变压器内部的传感器设备中的数量讯息，而建立起了变压器绕组绝缘在线监测和障碍诊断智能装配或体系。绕组障碍：绕组障碍是最紧要的一种，其主要分为匝间、中间层、相间短路、接地螺栓等多种障碍。绕组障碍常常伴随着电弧放电或高能放电，因而引发火灾等事故。除此之外，相间短路会导致变压器在运行过程中绝缘材料受到损坏，同时长期负载过程中而导致退化的绝缘材料无法承受瞬间过量的电压，使变压器受到损坏。与此同时，由于污泥过量而导致油管堵塞是引发变压器高温的主要原因，除此之外引发变压器高温的原因还有油不足、冷却系统出现障碍等，变压器内部的高温是导致在线监测及智能保护体系崩溃的主要原因。

2.电动机绕组绝缘降低的原因

（1）电动机绕组受潮。

电动机长时间储存或运行在比较恶劣的工作环境下，由于腐蚀性气体、潮湿空气、粉尘、油污侵入电动机，绕组表面被覆上一层污物，使得其绝缘电阻降低。

（2）电动机绕组绝缘老化。

电动机长时间运行，由于受到温度和机械力的影响，绕组绝缘必然会发生老化，如出现龟裂、酥脆等现象，如果没有对老化的绝缘进行及时处理，情况将变得更加严重，导致老化加速。

（3）电动机绕组绝缘本身存在薄弱点。

如电动机绕组绝缘材料质量不达标，在安装或使用过程中绝缘遭受损伤等，均可能造成电动机某相绕组绝缘电阻偏低。不过，对于较长时间正常运行的电动机，当其发生绕组绝缘过低故障时，主要原因还是电动机绕组受潮。对于电动机绕组受潮的故障处理，首先应采取措施对电动机进行干燥驱潮，下文就对电动机绕组干燥驱潮的方法进行重点介绍。

3.电动机绕组绝缘降低处理

3.1单相电流加热干燥法

向电动机的定子通入一定大小的交流电流使得绕组发热，对电动机绕组进行直接干燥。这种方法简单方便，效果明显。采用电流驱潮法，其原理是利用电动机的铜损发热进行干燥，电动机的发热体包括两部分：一是电动机的定子绕组，二是电动机的转子绕组。这是由于定子绕组产生旋转的磁场，在转子绕组中会产生感应电动势，使得转子铁芯产生涡流并发热。

3.2三相短路干燥法

当现场要求电动机投入运行的时间较为紧迫，同时电动机绕组受潮程度较低时，可以采用三相短路干燥法。方法如下：将电动机的转子卡死，并向电动机定子绕组接三相对称的低压交流电源，控制电流值使其不超过额定电流值的70%～80%。

这种情况下电动机相当于一台变压器，同时该变压器的副线圈被短接，因此该方法被称为三相短路干燥法。在这种转子被卡死的运行工况下，定子绕组被施加一定的电压后，转子绕组会通过很大的电流，因而升温很快。干燥的热源主要是转子绕组，电动机的铜损和铁损在干燥过程中只起到辅助作用。三相短路干燥法接线简单，干燥所花时间较短，其电源也方便获取。但是采用这种方法也存在一些潜在的安全隐患：电动机的转子被卡死，在施加相同电压的情况下，转子通过的电流是电动机正常运行时电流的20～30倍，容易使电动机局部过热，尤其是电动机转子。使用三相短路干燥法时，如果操作不当，则很容易造成电动机绝缘由于温度过高而加速老化，甚至直接损坏绝缘，导致转子线圈脱焊，缩短电动机的使用寿命。所以，在使用这种方法干燥电动机绕组时，一定要采取有效措施，对电动机定子绕组/铁芯、转子绕组/铁芯等部分的表面温度进行监视，防止电动机局部过热。

4.电动机节能系统创新性设计

电动机节能系统的设计思路是针对社会中的实际应用来说的，那么电动机的内部节能系统进行改善之后，我们也要合理利用到社会的各行各业中，使其更好的服务与社会生产之中。电动机的应用方面我们可以从三个角度来阐述：

（1）电动机节能系统可以应用到交通方面，各种交通工具是人们生活中不可缺少的一部分，因此电动机对于交通工具的发展也是极为重要的，电动机节能系统的改善会提升交通运输工具的工作效率，并且降低其工作耗能，使其经济效益极大提升。

（2）电动机在农业方面应用广泛，对此，我们针对电动机在农业方面的工作特点，来改进电动机的工作原理，使得电动机的工作灵活化，例如，利用变频调节来调节电压和速度。

（3）在工业方面，电动机的节能就显得尤为重要了，我们可以利用先进的科技技术来弥补电动机耗能过大的问题，重视电动机的调节功能，以此来促进工业的发展。

结语

在工程实践中常遇到电动机绕组绝缘降低的情况，由于受场地、工器具和环境等因素影响，通常很难将电动机完全拆开进行干燥。本文介绍了两种使用容易取得的380V交流电源进行电动机绕组干燥的方法，实践证明，这些方法操作简便、实用性强、投资少，并且具有显著的干燥效果。

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