高壓電機繞組絕緣故障,受絕緣材料特性,制造工藝控制,以及運行安裝環境及電、熱、化學等綜合因素影響,引起故障的原因比較復雜,我們來綜合分析一下:
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先生成水膜,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.
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