高壓異步電機(jī)繞組受潮的干燥方法

在實(shí)際的生產(chǎn)中，用于煤礦作業(yè)的主副井提升絞車(chē)、主排水泵的高壓異步電機(jī)為一用一備。備用電機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)或存放過(guò)程中，受周?chē)邼?、溫差大的影響，定、轉(zhuǎn)子繞組絕緣物易吸濕而使絕緣電阻下降，使其電氣強(qiáng)度大大降低。若此時(shí)直接通電起動(dòng)，則容易發(fā)生繞組擊穿、短路事故。因此，在起動(dòng)電機(jī)前須用 2 500 V 兆歐表對(duì)定、轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)量。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB755《旋轉(zhuǎn)電機(jī)基本技術(shù)要求》中規(guī)定，電機(jī)在達(dá)到工作溫度或溫升試驗(yàn)后，繞組相間或繞組對(duì)機(jī)殼的熱態(tài)絕緣電阻 R 應(yīng)不低于電機(jī)額定絕緣電阻 RN。RN計(jì)算公式為：
RN=UN1 000 +PN100（ MΩ）式中 UN———電機(jī)額定電壓（ V） ;PN———電機(jī)額定功率（ kW） 。
并且，60 s 時(shí)的絕緣電阻 R60″與 15 s 時(shí)的絕緣電阻 R15″的比值 K 應(yīng)大于 1. 3。對(duì)于大型電機(jī)吸收電流衰減過(guò)程延長(zhǎng)至數(shù)分鐘的情況，可用 10min 絕緣電阻和 1 min 的絕緣電阻的比值參考。
K 值小則表示絕緣結(jié)構(gòu)的安全性能越差。當(dāng)所測(cè)的絕緣電阻值低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值時(shí)，須進(jìn)行干燥，提高絕緣電阻和電氣強(qiáng)度，以保證電機(jī)安全起動(dòng)、穩(wěn)定運(yùn)行。
1 電機(jī)干燥方法
 大中型高壓電機(jī)，尤其是底座為滑動(dòng)軸承安裝方式的高壓電機(jī)的特點(diǎn)是體積大，部件多。若采用斷開(kāi)機(jī)械負(fù)載，將電機(jī)解體放進(jìn)烘干窯進(jìn)行烘干的方法，則工作量大，施工工期長(zhǎng)，且受電機(jī)安裝場(chǎng)地、起重設(shè)備的限制，安裝調(diào)整復(fù)雜。因此，宜采用在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行干燥處理的方法，可選擇以下幾種方法。
1. 1 電機(jī)本體外加熱干燥法對(duì)于帶風(fēng)洞地坑的高壓電機(jī)，可以利用電機(jī)底部風(fēng)洞地坑位置放置多塊遠(yuǎn)紅外電熱板，將空氣加熱到 80 ～ 90℃，利用上升的熱氣流進(jìn)行干燥。這種方法簡(jiǎn)便、易行、加熱溫度均衡，對(duì)電機(jī)繞組絕緣不會(huì)造成損害。但加熱時(shí)間較長(zhǎng)，機(jī)殼須做好保溫，電機(jī)上端必須留排氣口，以排出潮氣。
電熱板所需功率 P 可用下式計(jì)算：
P =0. 4PN100+ 20（ kW）式中 PN———電機(jī)額定容量（ kW） 。
1. 2 定子線(xiàn)圈單相（ 或直流） 銅損干燥法
在高壓電機(jī)定子線(xiàn)圈中，通入單相工頻交流電（ 或直流電） ，利用線(xiàn)圈銅損來(lái)加熱和干燥線(xiàn)圈。當(dāng)定子繞組有 6 個(gè)出線(xiàn)端子時(shí)，加熱線(xiàn)路按圖 1 的（ a） 或（ c） 接線(xiàn)方式。三相繞組串聯(lián)接線(xiàn)，這樣繞組內(nèi)溫度能均勻。當(dāng)定子繞組是 3 個(gè)出線(xiàn)端子時(shí)，則加熱線(xiàn)路按圖 1 的（ b） 或（ d） 接線(xiàn)方式。為使加熱均勻，應(yīng)經(jīng)常更換接線(xiàn)端子。如果只有某一相繞組絕緣過(guò)低，可按照（ b） 的接線(xiàn)方式將絕緣正常的兩相繞組并聯(lián)后再與絕緣低的一相繞組串聯(lián)加熱干燥，或按（ d） 的接線(xiàn)方式將絕緣正常的兩相繞組串聯(lián)后再與絕緣低的一相繞組并聯(lián)加熱干燥。這樣可對(duì)絕緣過(guò)低的這一相繞組重點(diǎn)進(jìn)行干燥，可縮短烘干時(shí)間，但必須控制好電流，以防繞組過(guò)熱。
采用交流電通電干燥時(shí)，實(shí)際通入電流應(yīng)控制在 50% ～ 70% 的額定電流，繞組溫度不超過(guò)80℃ 。如不能滿(mǎn)足要求，則應(yīng)采用直流電焊機(jī)進(jìn)行直流電加熱干燥。采用直流電進(jìn)行干燥時(shí)，電流值及繞組溫度與單相交流電的方法相同。
圖 1 加熱線(xiàn)路接線(xiàn)方式Figure 1 Connective modes of heating line
1. 3 三相交流電加熱干燥法將低壓三相交流電通入電機(jī)定子繞組，并將轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)，繞線(xiàn)式轉(zhuǎn)子需將轉(zhuǎn)子繞組短路，定子繞組銅損產(chǎn)生熱量，同時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在靜止的轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感生電流，在轉(zhuǎn)子鐵芯中產(chǎn)生渦流，使轉(zhuǎn)子繞組與鐵芯發(fā)熱干燥電機(jī)。高壓電機(jī)額定電壓一般為 6 kV 或 10 kV，干燥所使用的電壓一般為額定電壓的 6% ～ 10%。應(yīng)用時(shí)，對(duì)于 6 kV的電機(jī)，在定子繞組通入 380 V 的三相低壓交流電，為 6. 3% 的額定電壓，對(duì)于 10 kV 的電機(jī)，在定子繞組通入 660 V 的三相低壓交流電，為6. 6%的額定電壓。定子繞組電流保持在定子額定電流的 50% ～ 70%，這樣得到的效果較好，不會(huì)因電流過(guò)大破壞繞組絕緣，又不會(huì)因電流太小烘干溫度不夠，不能達(dá)到干燥效果。采用此方法時(shí)，應(yīng)注意以下四點(diǎn)：
（ 1） 對(duì)于水泡過(guò)的電機(jī)，不宜采用通電干燥，以免電壓擊穿，損壞繞組絕緣。
（ 2） 電機(jī)機(jī)座必須可靠接地，防止觸電事故。
（ 3） 對(duì)繞線(xiàn)異步電機(jī)，為避免電刷和滑環(huán)局部過(guò)熱，應(yīng)在轉(zhuǎn)子引出線(xiàn)或滑環(huán)接線(xiàn)螺栓位置短路轉(zhuǎn)子繞組。
（ 4） 注意防止轉(zhuǎn)子局部過(guò)熱區(qū)域溫度超過(guò)加熱允許溫度。
2 注意事項(xiàng)（ 1） 電機(jī)在干燥前，須用壓縮空氣將積塵、碳粉吹掃干凈，繞組等部件上的油污需擦凈。
（ 2） 電機(jī)升溫不能過(guò)快，一般大型電機(jī)的溫度上升速度為（ 5 ～ 8） ℃ /h，中、小型電機(jī)的溫度上升速度為（ 7 ～15） ℃ /h。
（ 3） 在干燥過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)測(cè)量繞組溫度及絕緣電阻，用溫度計(jì)測(cè)量的溫度不得超過(guò) 80℃，開(kāi)始每 15 min 記錄一次，以后每 1 h 記錄一次。