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6KV高壓電機(jī)絕緣常見故障及處理
作為鋼鐵廠的主要輔機(jī)，高壓電機(jī)運(yùn)行中的異常運(yùn)行或事故會(huì)對機(jī)組的輸出產(chǎn)生很大的影響，嚴(yán)重時(shí)影響電機(jī)的工作和電網(wǎng)的安全運(yùn)行。因此，防止高壓電機(jī)故障是鋼鐵企業(yè)設(shè)備管理者面臨的一個(gè)重要問題。同時(shí)，提高高壓電機(jī)絕緣性能也會(huì)間接增加鋼鐵廠的效益，降低生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)。本次以國內(nèi)某鋼廠通過使用乾博YNY-10H高壓電機(jī)在線絕緣檢測儀及實(shí)際生產(chǎn)管理中常見的高壓電機(jī)絕緣問題及處理方式，供參考和學(xué)習(xí)。
1. 絕緣因素對高壓電機(jī)可靠性的影響
鋼廠6kV電動(dòng)機(jī)，根據(jù)該鋼鐵廠的運(yùn)行規(guī)定，每月必須按定期工作規(guī)定測量高低壓備用電動(dòng)機(jī)絕緣。電動(dòng)機(jī)停運(yùn)超過72h送電前測量絕緣。電動(dòng)機(jī)進(jìn)水、汽、受潮或電纜受嚴(yán)重碰撞、擠壓可能引起電機(jī)及電纜絕緣電阻下降，應(yīng)及時(shí)測量電機(jī)及電纜絕緣值。高壓電機(jī)停放一段時(shí)間后，投入運(yùn)行前必須進(jìn)行絕緣電阻值的測量，目前鋼鐵廠常見使用的2500V搖表測量絕緣阻值，而該鋼鐵廠采用更智能化的YNY-10H在線絕緣檢測儀進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，其中要求在熱態(tài)時(shí)其絕緣電阻不得低于6MΩ（1MΩ/KV），在冷態(tài)時(shí)不得低于30MΩ，并應(yīng)測定吸收比：R60s/R15s＞1.3，如果6kV電動(dòng)機(jī)絕緣電阻低于前次測量數(shù)值的1/3～1/5時(shí)（相同環(huán)境溫度），應(yīng)查明原因，并設(shè)法消除。當(dāng)6KV電機(jī)絕緣低于6MΩ（1MΩ/KV）時(shí)，為避免損壞電機(jī)，避免對電氣系統(tǒng)造成沖擊，不允許投入運(yùn)行。啟動(dòng)前，電機(jī)的絕緣必須升高到6 MΩ以上。上面參數(shù)在YNY-10H在線絕緣檢測儀上都能夠比較直觀的進(jìn)行數(shù)字顯示，并進(jìn)行直接判斷。
2.1 絕緣老化
鋼鐵廠的高壓輔助設(shè)備長期在煤粉，粉塵，濕氣，高溫腐蝕等惡劣環(huán)境下運(yùn)行，電機(jī)絕緣老化加速，常常在啟動(dòng)或運(yùn)行中造成絕緣損壞。
2.2 絕緣受潮
當(dāng)高壓電機(jī)進(jìn)入蒸汽時(shí)，如果不能及時(shí)分散或干燥，會(huì)導(dǎo)致絕緣下降。在嚴(yán)重的情況下，甚至可能發(fā)生短路接地，從而導(dǎo)致電機(jī)損壞。導(dǎo)致高壓電機(jī)絕緣受潮的因素有：第一，管道周圍出現(xiàn)裂紋。因?yàn)楦邏弘姍C(jī)通常圍繞蒸汽管道，工業(yè)水管。這些管道一般都有一定的壓力，如焊縫開裂，管接頭脫落等異常情況，會(huì)導(dǎo)致大量水蒸汽射向電機(jī)，沿電機(jī)機(jī)體間隙進(jìn)入電機(jī)，導(dǎo)致絕緣層受潮。第二，電機(jī)自身密封不嚴(yán)。當(dāng)電機(jī)電纜從電纜溝進(jìn)入電機(jī)接線盒時(shí)，電纜溝和接線盒不可能被嚴(yán)格密封。且我廠電纜溝長期積水，并且如果停止電機(jī)運(yùn)行時(shí)溫度突然下降，會(huì)發(fā)生冷凝，并且接線盒會(huì)變濕。我廠冬季各大風(fēng)機(jī)經(jīng)常停運(yùn)后發(fā)生冷凝現(xiàn)象造成絕緣不合格。
3 定子引線、接線絕緣子故障
高壓電機(jī)的導(dǎo)線靠近或接觸電機(jī)殼體的內(nèi)表面或鐵芯的表面，并引出并固定在電機(jī)接線盒的支柱上。在電機(jī)運(yùn)行期間，引線位于熱空氣區(qū)域。散熱條件差，絕緣老化迅速。同時(shí)，網(wǎng)狀導(dǎo)線的絕緣層長時(shí)間受到振動(dòng)和摩擦的影響，當(dāng)絕緣層太薄時(shí)，可能導(dǎo)致絕緣層損壞，絕緣強(qiáng)度降低，甚至電機(jī)外殼損壞。鋼鐵廠因工況原因，高灰塵環(huán)境是電機(jī)內(nèi)部結(jié)垢的主要原因。開放式高低壓電機(jī)是粉塵最大的受害人。灰塵通過散熱孔進(jìn)入電機(jī)并粘附在電機(jī)接線絕緣體上。如果不及時(shí)處理，電動(dòng)機(jī)接線盒的閃爍故障可能會(huì)導(dǎo)致高壓電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障。接線盒的接線端子使用通用陶瓷絕緣體。如果在連接過程中工具意外碰撞瓷瓶或者緊固方法不合適，瓷瓶可能會(huì)被磨光，破裂或破裂。如果發(fā)現(xiàn)水分不能通過絕緣陶瓷瓶的損壞部分進(jìn)入絕緣體，則絕緣體可能受損。絕緣性能大幅下降，甚至發(fā)生絕緣擊穿。
3. 高壓電機(jī)絕緣故障處理與防范對策
3.1絕緣老化處理與防范
改善電機(jī)制造工藝，提高電機(jī)絕緣電阻。絕緣處理采用先進(jìn)的技術(shù)，如真空壓力浸漬和固化，以減少絕緣材料中的水分，氣泡和其他雜質(zhì)。絕緣部件均勻合理地分布電場，有效合理地更換承載電壓。磁槽楔塊用于降低堆芯溫度并盡可能減少電機(jī)的工作溫度。短期檢查和預(yù)測試循環(huán)并評(píng)估劣化趨勢。對于已運(yùn)行超過10年的高壓電機(jī)，有必要加強(qiáng)對電機(jī)絕緣老化的判斷。通過外觀檢查，防電測試等，對絕緣老化情況進(jìn)行評(píng)估。發(fā)現(xiàn)有明顯的絕緣老化和變質(zhì)，應(yīng)縮短拆解檢查和防范措施。試驗(yàn)循環(huán)，使絕緣老化，早期發(fā)現(xiàn)，早期處理，定期疏通冷卻器，降低電動(dòng)機(jī)的工作溫度。對于使用水冷冷卻介質(zhì)的電機(jī)，應(yīng)注意冷卻水的質(zhì)量。如果發(fā)現(xiàn)冷卻水質(zhì)量惡化，則冷卻器的冷卻效果受到影響。
3.2 絕緣受潮處理與防范
第一，內(nèi)置電加熱器干燥方法。對于配備電加熱器的高壓電機(jī)，電加熱器可以直接投入使用，以觀察電機(jī)絕緣電阻的變化，直到絕緣恢復(fù)。
第二，外置加熱烘烤法。對于沒有配備電加熱器和電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)，在投入運(yùn)行后對絕緣恢復(fù)沒有明顯影響的情況下，可以使用熱風(fēng)鼓吹接線盒中可能收集水分的潮濕飽和部分。
第三，對于外部加熱過程中絕緣性能仍未有明顯改善的高壓電機(jī)，可采用現(xiàn)行的加熱干燥方法。原理是將一定的低壓電流值通入電機(jī)定子以在定子繞組中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。通過外力或自身系統(tǒng)阻力使轉(zhuǎn)子保持靜止?fàn)顟B(tài)，切斷定子旋轉(zhuǎn)磁場，在分芯內(nèi)產(chǎn)生渦流熱，并對電機(jī)進(jìn)行加熱，從而實(shí)現(xiàn)淹水，提高了電機(jī)的絕緣效果。
3.3 引線及瓷瓶故障處理與防范
第一，引線故障處理。拆下綁扎線，檢查引線是否有振動(dòng)，老化造成的絕緣損傷，找到絕緣損壞點(diǎn)，然后用高質(zhì)量的絕緣材料包裹涂層并用環(huán)氧樹脂或絕緣漆干燥。
第二，瓷瓶故障處理。檢查瓷瓶是否有很多污垢。如果臟了，請清潔臟污的布。如果瓷瓶上有琺瑯質(zhì)，并且缺陷導(dǎo)致殼體漏電，請移除并確認(rèn)由于此問題是否減少了絕緣。必要時(shí)更換瓷瓶。
第三，防止導(dǎo)線和瓷瓶故障的措施在大修和小修期間，檢查端部導(dǎo)線和出線的絕緣情況，更換導(dǎo)線有裂縫，或用絕緣套更換三相導(dǎo)線。在定子的老化部分用環(huán)氧樹脂涂料浸漬的管子，并加強(qiáng)替換的導(dǎo)線或端部連接。
通過梳理高壓電機(jī)絕緣故障引起的問題，進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)和維護(hù)工作，可以有效延緩高壓電機(jī)的絕緣老化率，減少高壓電機(jī)絕緣失效的發(fā)生。另外采用YNY-10H在線絕緣監(jiān)測儀這種新技術(shù)，新工藝可用于使高壓電機(jī)更高效安全長期運(yùn)行。作為鋼鐵廠的關(guān)鍵設(shè)備，其可靠運(yùn)行對提高工廠生產(chǎn)經(jīng)營的可靠性和持續(xù)性具有重要意義。
