如何从故障特征界定三相电机绕组的故障责任?

   2023-02-21 16830
核心提示:节能高效电机绕组故障从责任判断的角度可以分为制造质量问题和使用问题。绕组匝间、相间和对地故障基本可以归结为制造质量;但是,除非有明显的证据,否则不容易界定节能高效电机的绝缘问题是进水、受潮等因素造成的
节能高效电机绕组故障从责任判断的角度可以分为制造质量问题和使用问题。绕组匝间、相间和对地故障基本可以归结为制造质量;但是,除非有明显的证据,否则不容易界定节能高效电机的绝缘问题是进水、受潮等因素造成的。但是,绕组过热、过载、不平等更多时候是使用方的责任。

节能高效电机绕组击穿后,局部修复的可能性很小,多数情况下绕组需要返工。可以发现绕组烧焦的部分又黑又臭。故障严重时,还有烧坏的铜珠和破碎的绝缘材料粉末。根据绕组烧损的特征,可以基本确定烧损的原因:

(1)如果一个线圈中只有几匝导线烧断,则为匝间短路。对于匝间故障,我们可以从绕组两端观察。一般匝间故障具有“流动”的特点,即绕组两端会有不同程度的烧痕,但程度不尽相同。匝间故障通常限于绕组一相的一个线圈。即使有其他相位,也是不规则状态。绕组两相或三相匝间故障的可能性不大,除非绕组在生产加工过程中损坏。

(2)对于三相绕组,有规律的绕组烧损,习惯上称为花瓣状。如果一相烧坏,应该是三角形接线的绕组缺相;但是,如果两相绕组烧坏,则是星形连接的绕组有缺相问题。缺相一般发生在使用过程中,大部分是连接问题,但也不排除是节能高效电机本身制造质量造成的缺相。

如果节能高效电机带负荷运行时发生断相,节能高效电机转速会突然下降,通电相(没有断开的相)的相电流会增加很多,但节能高效电机不会停止,只是转动时间不会太长。如果节能高效电机在停机期间发生断相,电机将无法重启。

(3)三相绕组全部烧坏。好像整个绕组都烧坏变色了。如果不严重,可以看到端部绕组的绝缘有裂纹。严重的话绕组和绝缘烧的很黑,端部绕组松动。这种问题可能是由于节能高效电机的低电压和负载运行、过载或接线错误、转子卡死和启动不良造成的。

节能高效电机长期过载与电机和负载的匹配有关,即存在小马拉大车的问题;低压重负荷运行一般发生在电网容量不足时,或现场临时接驳线路时,节能高效电机额定电压会不足;对于连接问题,通常发生在三角形和星形连接的情况下。如果将本应星形连接的电机错接成三角形,节能高效电机绕组很快就会因发热而烧坏;节能高效电机运转时的卡死相当于堵死了节能高效电机的转子。这个时候电流会特别大,也会造成节能高效电机绕组短时间烧坏。当然,对于节能高效电机的先天性温升,运行时绕组过热也是不可忽视的。

(4)相间和接地故障。这种故障只发生在局部,不会蔓延到更大的区域。我们在原文章中已经详细介绍了这个问题。

为了防止致命的绕组问题,应通过适当的方式监控电机温度。如果电机过热,应检测相关参数。测量的参数有一定的特点:检测节能高效电机的三相电流。三相电机中一相发生匝间短路时,两相电流往往大于正常值,另一相电流较小,甚至小于正常值。测量三相绕组电阻时,电阻低的绕组可能短路。测量绕组的相间绝缘电阻。低电阻的两相可能短路。检测对地绝缘。绕组断相电阻很小。

除了以上对地和相间的匝间故障外,如果三相绕组中有一相接反,起动转矩会大大降低,带一点负载也不能提高额定转速,三相空载电流会显著增大和不平衡,噪声和振动会异常,空载也会严重发热。节能高效电机满负荷连续运行时,电源电压过高或过低,三相电压不平衡,星形接法错接成三角形,都会造成负载电流急剧增大,绕组过热。

 
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