鋼鐵廠高壓電機絕緣檢測及判斷
鋼鐵是工業(yè)的糧食，是人類使用最多的金屬材料，在社會生產(chǎn)生活的各個領域都有著廣泛的應用，是不可或缺的戰(zhàn)略性基礎工業(yè)品。鋼鐵工業(yè)以鐵、鋼、鋼材、工業(yè)純鐵和鐵合金為主要產(chǎn)品，是一個國家的重工業(yè)基礎，也是是衡量一個國家綜合國力和工業(yè)化水平的重要因素，中國作為世界最大的鋼鐵生產(chǎn)國，其國內(nèi)大小型鋼鐵廠1400家，年產(chǎn)能約8億噸，作為一個資源型和高耗能行業(yè)，鋼鐵廠也是各種電機使用最大的行業(yè)，如何有效科學的對電機運行管理，特別是高壓電機運行前的絕緣檢測和運維至關重要。
絕緣電阻合格是判斷高壓電機能否啟運的一個重要條件，尤其是高壓電機，如果達不到規(guī)定的絕緣電阻標準而強行啟動，電機將會損壞，造成的損失將是巨大的。在電氣各類規(guī)程或?qū)嶒灅藴手袑﹄姍C絕緣電阻判斷做出了相應規(guī)定。然而在實際運用中由于引用標準不同，在溫度、吸收比等一些細節(jié)方面的規(guī)定也存在一定的差異，尤其是在絕緣電阻值、吸收比在判斷標準臨界值附近時，不同的運行人員往往會得到不同的測試結果。
當鋼鐵企業(yè)各類設備進入了試車開車階段。作為裝置主要的動力設備，高壓電機的運行至關重要。為了滿足工藝需要，在日常工作中就必須經(jīng)常對電機絕緣進行測試，以確保高壓電動機能隨時啟動滿足工藝運行需要。在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中，6KV和10KV是常用的兩款高壓電機型號，而高壓電機在送電前屢次出現(xiàn)絕緣不合格或吸收比不合格現(xiàn)象，由于參照的判斷標準沒有統(tǒng)一，往往會出現(xiàn)不同的測試結果，導致運行值班人員無法準確及時判斷是否應該送電，造成工作被動，乾博電子的高壓電機絕緣自動檢測在鋼鐵廠的使用經(jīng)驗和一些行業(yè)規(guī)范要求，為大家匯總一些相關標準和信息。
2 交流電動機繞組的絕緣電阻和吸收比測量規(guī)定
2.1電氣裝置安裝工程《電氣設備交接試驗標準》規(guī)定：測量絕緣電阻時，采用兆歐表的電壓等級，在本標準未作特殊規(guī)定時，應按下列規(guī)定執(zhí)行：
100V 以下的電氣設備或回路，采用 250V 50MΩ及以上兆歐表；
500V 以下至 100V 的電氣設備或回路，采用 500V 100MΩ及以上兆歐表；
3000V 以下至 500V 的電氣設備或回路，采用 1000V 2000MΩ及以上兆歐表；10000V 以下至3000V 的電氣設備或回路，采用 2500V 10000MΩ及以上兆歐表；
10000V 及以上的電氣設備或回路，采用 2500V 或 5000V 10000MΩ及以上兆歐表。
用于極化指數(shù)測量時，兆歐表短路電流不應低于2mA。
2.2電動機維護檢修規(guī)程規(guī)定：繞組絕緣電阻的測定
對于低壓電動機，一般使用500~1000V兆歐表。其絕緣電阻不應低于0.5 MΩ；對于更換繞組的電動機不應低于5 MΩ。
對于高壓電動機，一般使用2500V兆歐表。其絕緣電阻每千伏不應低于1 MΩ。
判斷繞組絕緣是否受潮，可用兆歐測量它的絕緣電阻，其吸收比 R60/R15≥1.3時，說明電機未受潮。
2.3根據(jù)電氣試驗規(guī)程規(guī)定：繞組絕緣電阻和吸收比
額定電壓為1000V以下者，常溫下絕緣電阻不應低于0.5兆歐；
額定電壓為1000V以上者，交流耐壓前，定子繞組接近運行溫度時的絕緣電阻不應低于1MΩ/KV；投入運行前，在常溫下的絕緣電阻（包括電纜）不應低于1 MΩ/KV。
吸收比：容量在500KW以上的低壓電動機以及電壓為1000V及以上的高壓電動機應測量吸收比，R60/R15≥1.3（吸收比R60/R15也可自行規(guī)定）。
除兆歐表外，如果使用YNY-10H自動絕緣監(jiān)測儀對高壓電機電阻值、吸收比和短路電流進行測量時，執(zhí)行標準也應遵守上述要求。
3 電動機絕緣測試方法
通過測量絕緣電阻能發(fā)現(xiàn)絕緣擊穿和嚴重熱老化、局部或整體受潮、臟污以及絕緣油裂化等。測量絕緣電阻只能施加低于絕緣體臨界電壓的試驗電壓，因此，應根據(jù)不同電壓等級的設備選用不同額定電壓和量程的兆歐表。
3.1 絕緣電阻和吸收比的測量
3.1.1 斷開設備對外部的一切連接線并充分放電。
3.1.2 擦凈被試品表面的污垢。
3.1.3 接線：兆歐表地線端子E接被試品接地端，兆歐表火線端子L接被試品測量端，兆歐表屏蔽端子G接被試品被屏蔽處。
3.1.4測試前火線暫不接試品，檢查兆歐表。驅(qū)動兆歐表至額定轉(zhuǎn)速（120r/min），兆歐表讀數(shù)應為“∞”。
3.1.5將火線接至被試品的測量端，驅(qū)動兆歐表至額定轉(zhuǎn)速，待指針穩(wěn)定后，讀取絕緣電阻值。
3.1.6測量吸收比時，先驅(qū)動兆歐表達到額定轉(zhuǎn)速，待指針指“∞”時，立即接被試品上，開始記錄時間，分別讀取15秒和60秒時的絕緣電阻值，并計算出吸收比R60/R15。
3.1.7讀取數(shù)值后，先斷開火線，再停兆歐表，以免因電容反充損壞兆歐表。
3.1.8被試驗品上加等電位屏蔽接線時，要注意被試品上的屏蔽環(huán)，應接近火線端而遠離接地部分，以減少屏蔽對地的表面泄漏，避免兆歐表過載。
3.1.9記錄被試品本體溫度。
對于上述為兆歐表對高壓電機絕緣電阻值和吸收比進行測量并人工計算。但如果工廠采用YNY-10H高壓絕緣監(jiān)測儀則只需要直接通過自動檢測儀表上絕緣電阻值和吸收比值顯示進行讀數(shù)就可以判斷。
3.2各種因素對絕緣電阻的影響
3.2.1濕度的影響
絕緣物表面吸潮或表面形成水膜將會使絕緣電阻顯著降低，污垢的表面更為嚴重。
3.2.2溫度的影響
溫度變化對絕緣電阻影響很大，測試時必須記錄絕緣物的溫度，以便換算到同一溫度做比較。
3.2.3放電時間的影響
放電不充分時，由于剩余電荷的影響會導致絕緣電阻增大、吸收比減小的虛假現(xiàn)象。
3.3分析判斷
設備的絕緣電阻值除了受本身的老化、受潮、局部受傷而變化外，與外界環(huán)境因素變化關系很大，因此必須對電阻值進行綜合判斷，才能得出正確的結論。判斷時按照以下原則：
3.3.1被測的絕緣電阻值應等于或大于規(guī)程標準數(shù)值。
3.3.2為了便于比較，應將絕緣電阻值換算到同一溫度時的阻值，并與該設備的歷史資料比較，比較結果不應有顯著降低或較大差異，否則，應引起注意。必要時應進行檢查確認，查明絕緣不良的原因。
3.3.3對電容量比較大的設備（比如變壓器、電容器、電纜等）的絕緣狀況，主要以吸收比作為判斷依據(jù)，若有明顯下降，說明絕緣受潮或油質(zhì)嚴重劣化。
4 高壓電動機絕緣判斷標準
4.1電動機維護檢修規(guī)程：對于高壓電動機，一般使用2500V兆歐表。其絕緣電阻每千伏不應低于1 MΩ（沒有規(guī)定溫度條件）
4.2電氣試驗規(guī)程：額定電壓為1000V以上者，交流耐壓前，定子繞組接近運行溫度時的絕緣電阻不應低于1 MΩ/KV；投入運行前，在常溫下的絕緣電阻（包括電纜）不應低于1MΩ/KV。
4.3其他規(guī)程：也有規(guī)定1000V以上電動機絕緣應換算到75℃標準條件下進行比較，不低于1MΩ/KV。
以上標準規(guī)定很清楚，我們以10KV的高壓電動機的絕緣測試應用為例，這里有幾個關鍵詞——標準溫度絕緣電阻、常溫絕緣電阻、運行溫度絕緣電阻、熱態(tài)。
標準溫度絕緣電阻——是指被試品在75℃時的絕緣值
常溫絕緣電阻——是指被試品在正常氣溫（一般指10℃—40℃）條件下的絕緣值
運行溫度絕緣電阻——指設備正常運行溫度條件下的絕緣電阻
熱態(tài).——一般理解為55℃條件下被試品的絕緣值
4.4為了保證高壓電機的安全運行，我們必須執(zhí)行標準溫度（75℃）條件下的最低絕緣電阻值加上吸收比來判斷10KV電動機繞組絕緣狀況。
表1 10KV高壓電機絕緣電阻換算判斷參考表
| 序號 |
環(huán)境溫度（℃） |
75℃絕緣阻值標準 |
絕緣電阻標準 |
| 1 |
5 |
≥10 MΩ |
≥1280 MΩ |
| 2 |
10 |
≥10 MΩ |
≥905MΩ |
| 3 |
15 |
≥10 MΩ |
≥640MΩ |
| 4 |
20 |
≥10 MΩ |
≥453MΩ |
| 5 |
25 |
≥10 MΩ |
≥320MΩ |
| 6 |
30 |
≥10 MΩ |
≥226MΩ |
| 7 |
35 |
≥10 MΩ |
≥160MΩ |
| 8 |
40 |
≥10 MΩ |
≥113MΩ |
從計算結果可以發(fā)現(xiàn)，不同溫度條件下絕緣電阻最小允許值的變化是有規(guī)律的，即溫度每相差5℃，絕緣電阻最小允許值相差1.5倍，溫度每相差10℃，絕緣電阻最小允許值相差2倍。溫度越高，電阻值越低。掌握了這一規(guī)律，可以使我們在記住一個典型值后．迅速推算出在某一溫度下，絕緣電阻的最小允許值。例如，t=75℃時Rt為10MΩ，那么t=65℃時的Rt為10MΩ的2倍，即20MΩ。
5 10KV高壓電機絕緣測試規(guī)定
通過綜合分析，高壓電動機絕緣測試影響因素較多，為了統(tǒng)一標準，結合多年運行管理實際經(jīng)驗對10KV高壓電動機絕緣測試及判斷做出如下規(guī)定：
5.1對10KV高壓電動機進行絕緣測試使用搖表，測試前必須用專用放電線將電纜對地放電1分鐘。測試時紅色表筆一端接FLUKE1550B搖表“+”，另一端接電動機電纜側(cè)；黑色表筆一端接搖表“-”，另一端接接地銅排，不接屏蔽線。
5.2對10KV高壓電動機進行絕緣測試時必須記錄室外環(huán)境溫度，室外環(huán)境溫度參考該電機的軸承溫度確定，如無溫度顯示，可參考該區(qū)域未開電機的軸承溫度確定。
6 結束語
通過對10KV電動機絕緣測試及判斷做出統(tǒng)一規(guī)定后，運行值班人員能夠嚴格按照要求進行測試和判斷，既避免了測試方法不當引起的絕緣電阻不合格現(xiàn)象發(fā)生，對測試結果也能進行準確的綜合判斷，通過兆歐表對高壓電機的絕緣測試工作量大，工作繁瑣，如果使用乾博電子YNY-10H高壓電機自動絕緣監(jiān)測儀實現(xiàn)對絕緣電阻值、吸收比等數(shù)據(jù)實時監(jiān)測，將減少很大工作量。
