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科技论文

机械绝缘摇表测试电机绝缘

引言


在长期连续运行过程中,由于电压、电流、过载、温度、湿度、化学等因素的影响,高压输油电机的绝缘性能会下降。为掌握运行中电机的绝缘情况,应定期对高压输油电机进行预防性试验,及时发现和消除高压输油电机运行中的隐形缺陷,确保电气设备和输油生产的正常运行。


1高压电机概述


我公司主要采用南阳防爆集团有限公司生产的YB2-4503-2W高压隔爆三相异步电机(图1)本系列电机采用新技术、新材料、新工艺,选材精良,制造精良,体积小、重量轻、外观美观、功率高、效率高、噪音低、振动小、运行安全可靠、使用维护方便。YB2系列高压隔爆三相异步电机主要由定子和转子组成[1]。


1.1高压电机结构


1.1.本系列高压电机采用国际流行的紧凑型结构,座椅、端盖内外表面均配有散热筋,体积小,外形美观。


1.1.2定子采用外部压力结构,绝缘等级为F,定子线圈采用绝缘铜平线绕组成型线圈,电气强度、机械强度、绝缘性能、防潮、热稳定性高。


1.1.3转子采用鼠笼结构,经高精度验证平衡,高压电机运行平稳,振动员小。


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YB2-4503-2W型高压隔爆型三相异步电动机机机


2.电气预防性试验的意义及分类


2.1电气预防性试验的意义


电气设备的预防性试验是及时发现电气设备运行中的各种潜在缺陷,根据缺陷的严重程度安排不合格电气设备的维护或更换,确保安全运行。


2.2电气预防性试验分类


2.2.1根据试验项目的不同内容,可分为绝缘试验和特性试验[2]。绝缘试验可分为非破坏性试验和破坏性试验。试验顺序是先进行非破坏性试验,然后进行破坏性试验。如果非破坏性试验不符合要求,则不再进行破坏性试验。


2.2.2常见的非破坏性试验项目:绝缘电阻和吸收比、DC泄漏电流测量、介质损失角测量等。破坏性试验是指电气设备的耐压试验,主要包括:DC耐压试验、交流耐压试验、冲击耐压试验[3]。


分析排除高压输油电机运行中的异常数据


3.1电机启动前测试电机最低绝缘电阻值要求


某站1#泵机组使用的电机为南阳防爆集团有限公司生产的YB2-4503-2W高压三相异步电机..自投入使用以来,该电机额定电压为6kV,按公司输油管道电气运行规程执行(Q/SHGD0035)要求停运超过24小时且无电加热的6kV电机在启动前应进行电机绝缘测试,绝缘值不低于276MΩ(室温20°C时)。


3.2电机启动前的例行绝缘检查


2019年11月6日,某站控值班人员用ZC-72500V机械摇表对停运一周的1#泵进行绝缘电阻测试,发现绝缘测试值仅为1MΩ左右。为保证输油生产的顺利运行,某县在确认2#电机绝缘正常后启用了2#泵机组,并立即将1#电机绝缘低的问题反馈给生产处调度和生产科设备管理人员。


3.3电机试验标准和历次绝缘试验统计


3.3.1.抢修队电工班接到生产科下达的抢修任务后,第一时间到达现场后,抢修人员按照电机试验标准进行全面试验,重点关注县站1#泵机组电机的绝缘值。


3.3.历次绝缘测试统计情况


3.3.3抢修队抢修人员对某县站1#电机历次绝缘试验进行了统计,结果如下:


2019年9月17日,2500M测试结果Ω。


2019年9月28日,2500M测试结果Ω。


2019年10月13日2500M测试结果Ω。


3.4电动测试结论


3.4.1通过测试与以往绝缘测试的比较,得出绝缘电阻不合格的结论。初步确定电机绝缘严重潮湿,只能打开电机进行检查确认,才能确定结果。


3.4.2站1#泵机组电机绝缘值明显低于正常值,无法正常启动。一旦2#泵机组再次出现问题,县站将无法输油,严重影响管道的正常输油。为此,维修人员及时调度测试数据报告办公室和生产部负责电气技术,要求技术支持。


3.5异常数据原因分析与检查


3.5.1.维修人员通过车站调度了解主要情况。首先,县站1#输油泵机组在绝缘测试前刚刚更换了电机轴承。更换期间连日降水,空气湿度大,电机不具备电加热功能;二是自轴承更换之日起至11月6日1#电机未投入使用。


3.5.经过讨论和判断,抢修人员认为电机内部受潮导致绝缘降低的可能性最大。11月7日,抢修人员打开1#电机驱动端盖和防爆接线盒,发现电机内部水分较重,有凝结现象。


3.5.3.按照有关规定办理第一张工作票、JSE危害因素分析、技术交底等相关手续。抢修队抢修人员打开电机驱动端盖和防爆接线盒,确认电机内部受潮。同时,抢修人员发现电机内定子线圈、转子、接线盒内表面积聚了大量灰尘。绝缘子表面积聚大量灰尘后,在潮湿环境下会大大降低绝缘材料的绝缘水平,极端情况下会造成绝缘击穿。


3.6电机高压电缆绝缘绝缘


按规定办理相关手续后,11月7日,6kV高压室605电机柜和电机防爆接线盒拆除电缆头,悬挂电缆两端,用2500V机械绝缘摇表依次测量电缆相间绝缘和相地绝缘[4]。测量结果表明,电缆之间和地面绝缘接近无限大。


4.解决办法和措施


4.1解决办法


4.1.1.抢修人员首先用工业酒精擦拭和清洗分离的防爆接线盒、线圈端子和电机内部;


4.1.2电机内部自然风干后,维修人员对电机定子线圈绝缘进行了测试。测试结果显示,电机定子绝缘升至300MΩ,虽然符合启动要求,但仍低于日常测试值。


4.1.3抢修人员拆下泵与电机之间的靠背轮,打开电机驱动端的盖子,先用鼓风机吹扫电机内部。


4.2实施效果检查


4.2.1.电机内部吹扫完成后,抢修队再次在接线盒端子处使用2500V机械绝缘摇表测试电机绝缘,电机地面绝缘升至1000mΩ左右,已达到允许启动值。经设备管理人员同意后,泵站运行人员对电机进行了空载试验。电机空转1小时后,试验电机绝缘为4.9MΩ,故障依然存在。


4.3原因调查分析


4.3.1.经过前两步的过程和测试结果分析,维修人员再次拆除防爆接线盒,首次打开电机两端壳,对电机绕组两端进行全面清灰。清灰后,电机绕组用两盏1000W钨灯干燥电机内部。干燥持续了12个小时。


4.3.2.在室温下,使用2500V数字绝缘摇表逐一对绝缘子进行地面绝缘测试,并对绝缘子进行测试。经过多次测量,维修人员发现防爆接线盒中三个绝缘子的最小绝缘值不到1MΩ,最大值只有10MΩ左右,严重低于正常绝缘值。


4.3.3因为维修人员在第一次测试防爆接线盒绝缘子之前已经干燥,绝缘子结构为胶木和表面绝缘漆,对绝缘测试结果造成了一定的干扰。到目前为止,维修人员确定电机防爆接线盒绝缘子绝缘不合格。


4.4再次实施效果检查


生产部门相关人员联系电机制造商了解到,由于维修绝缘子需要使用特殊绝缘涂料,为了尽快恢复正常生产,制造商提供相同型号的三个新绝缘子。现场耐压试验确认合格后,维修人员更换了电机防爆接线盒的绝缘子。


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