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淺析高壓電動機故障分析

　　絕緣故障原因分析
 
　　1、電化學擊穿
 
　　某廠造氣車間的兩臺故障電機，解體檢查，1臺定子繞組三處絕緣擊穿，1臺四處絕緣擊穿，均是點蝕損傷絕緣引起“爬電”，出現燒痕、裂縫、導電通道，且故障點均出現在電動機進風口端部且有向鐵心方向移動趨勢。對此，我們從電動機結構、運行環境、操作方式等方面分析原因，初步認定該電機系由于選型不合理，運行環境惡劣導致電化學擊穿。
 
　　運行環境惡劣引起電化學擊穿是絕緣損壞的主要原因。空氣中存在的酸、堿性腐蝕氣體長期侵蝕絕緣材料表面，在空氣濕度較大時，加速絕緣材料性能的惡化，有機絕緣材料在電、熱、化學等因素的綜合作用下，很容易引起損傷終導致擊穿。
 
　　2.頻繁啟動
 
　　高壓電機的頻繁啟動直接影響其使用壽命。這是因為啟動時電動機要承受大電流的沖擊，繞組要承受電動機和熱應力的疊加作用。由于繞組絕緣材料與銅導體膨脹系數不同，在啟動時絕緣材料與導體之間形成很大的煎切應力，導體與絕緣材料之間的固定將被破壞，絕緣將分層或撕裂以至發生絕緣擊穿。
 
　　鼠籠式異步電動機在頻繁啟動時，還容易造成鼠籠斷條，尤其是負載啟動電動機，故障概率更高。
 
　　3.嵌線缺陷
 
　　嵌線時綁扎端部造成端部絕緣壓陷損傷，是引起高壓電動機繞組損傷的另一個重要因素。凡被端環接觸到的部位，表面絕緣都不同程度地擠壓出凹陷的溝痕，至使一部分軟化的絕緣材料被擠壓到綁扎接觸面的邊緣，整體固化后，此部分絕緣顯著減薄，絕緣強度降低。
 
　　4.端部手包絕緣質量不良
 
　　端部手包絕緣質量不良造成端部相間或相對地短路的實例非常多。手包絕緣包層不緊，內部有間隙，在環境濕度高時，繞組的絕緣性能明顯下降直至絕緣材料表面結露，此時絕緣表面易于引起沿面放電。其放電機理是在絕緣表面首成水膜，在電場的作用下，水膜被電離并使離子沿表面移動、匯集，造成電場的不均勻分布，同時降低了表面的放電電壓。這種沿表面放電實際上是一種氣體介質放電現象，其電壓比單一氣體或固體中存在的擊穿電壓低得多，有時延面“爬電”距離可達數十厘米。沿面放電可能導致高電位之間貫穿性的擊穿閃絡，即相間短路事故。
 
　　某廠變換工段室外安裝的兩臺Y560-10、500kw電機，在暴風雨天因電機進水保護動作相繼跳閘。解體檢查，發現電機由風道進水造成端部相間絕緣多處擊穿，“爬電”距離長達60cm。
 
　　高壓電機繞組絕緣材料在電氣、機械、溫度、環境等因素綜合作用下，均實時老化。采用相應試驗方法，分析判斷絕緣劣化程度，實施及時必要的絕緣處理，即可延長設備壽命，保障化工生產的連續性。