敞开式电机定子线圈腐蚀故障分析及处理

张勇文

(沙角A电厂，广东 东莞 523908)

敞开式电机定子线圈腐蚀故障分析及处理

张勇文

(沙角A电厂，广东 东莞 523908)

介绍了敞开式电机定子线圈绝缘腐蚀故障情况，阐述了线圈绝缘腐蚀的特点及部位，分析了线圈绝缘腐蚀的原因，并提出了处理线圈绝缘腐蚀故障的方法及预防措施。

电机；定子线圈；腐蚀；绝缘

0 引言

长期的运行经验和电机定子绕组事故现象表明，污秽腐蚀电机引线、定子线圈绝缘层，造成电机在运行中引线及定子线圈对地短路、相间短路的现象比较普遍，严重影响了电机的安全运行和使用寿命。

1 故障概况

2006年5月18日，某电厂#2冲洗水泵电机零序速断保护跳闸。解开三相电缆头，用2 500 V绝缘表测得A、B、C三相绝缘分别为160/136 MΩ、163/150 MΩ、2/2 MΩ。电机解体后发现其前后端部线圈附着厚厚一层黑色的污秽，擦拭之后初步分析是油、粉尘混合物；用SS -50电机清洗剂将铁芯、绕组线圈清洗干净，没有发现故障点；用直流烧穿法寻找，发现电机前端有一个线圈靠近槽口部位冒烟，故障点沿线棒表面绝缘层对铁芯爬弧。

2 原因分析

该电机额定电压为6 kV，额定功率为220 kW，额定电流为25.8 A，定子采用敞开式结构，空气冷却。

电机定子绕组烧毁的原因一般有以下几个方面：(1) 定子绕组制造过程留下隐患；(2) 定子线圈检修过程中绝缘损伤；(3) 电机运行过程中绕组过热；(4) 电机受潮后绝缘水平下降；(5) 系统过电压。

结合本次故障的发生经过及解体检查情况分析，该电机运行中，在风扇的作用下，外部灰尘、水分、盐分等不断被吸入电机定、转子间，附着在定子绕组表面，灰尘就粘在电机定、转子的表面上，形成一层腐蚀性极强的污秽。污秽对线圈、引出线主绝缘起溶解侵蚀作用，使主绝缘与导线分层、松散，线圈整体绝缘强度降低，并导致线圈热量无法及时排出，引起线圈过热。长时间运行后，线圈绝缘不能承受高电压而造成定子绕组对地放电，导致事故发生。

3 反事故措施

根据以上分析，解决敞开式电机定子线圈绝缘故障应采取以下措施：

(1) 加强设备检查，发现设备积灰严重、绕组温度升高时及时清理。

(2) 定期对电机进行大修，重点清除定子绕组表面的污秽。

(3) 提高电机定子绕组绝缘水平。电机大修时，认真检查电机绕组绝缘，要结合预防性试验情况进行电机绕组绝缘强度评估，必要时绕组整体喷漆，以提高其整体绝缘强度。

(4) 对电机的运行环境进行治理，保证电机周围的环境通风、干燥、洁净；电机外壳防水、防潮、防尘等防护设施完好。

(5) 停运时间长的电机要测量绝缘电阻合格后才能启动。

4 故障处理

4.1 修复故障线棒

清洗电机定子绕组：用自来水加适量油污清洗剂，水温加热至50 ℃，用调好的温水浸泡电机绕组，浸泡2 h后用自制的竹片和毛刷等进行清理，竹片的边要带有弧度，这样可以避免损伤绕组绝缘，确认清理干净后用除盐水进行彻底清洗。

烘焙除湿：烘焙设置温度不超过90 ℃，烘箱是带抽风机自动循环加热功能的，连续烘焙12 h后确认电机绝缘2 h不再变化时就可以进行故障处理。

故障点处理：故障处用白布沾无水酒精擦拭干净，用短锯片、电工刀把电弧烧伤处绝缘层表面碳化物、积污清除干净，使其露出新的绝缘表面，用事先配好的环氧树脂胶(与固化剂按1∶1比例配成)涂上一层，用无碱玻璃丝带半叠包到约3 mm厚即可，边包边涂环氧树脂胶。

整体烘干：处理后进行定子绕组绝缘整体烘焙，设置温度不超过90 ℃，测量每相绕组对地绝缘达到100 MΩ以上、吸收比合格的情况下再继续烘焙；设置最高温度100 ℃，当电机绝缘稳定2 h无变化后，用喷枪喷漆。调整空气压力为2～3 kg/cm2，1032绝缘漆和稀释剂的比例为1∶1，将整个定子绕组喷上绝缘漆后，重新烘焙8 h；再喷一次绝缘漆，烘干。

4.2 电机定子绕组试验

环境温度：31 ℃；湿度：70%。

(1) 测量每相绕组绝缘不再上升时的值，如表1所示。

表1 每相绕组绝缘不再上升时的值

(2) 定子冷却到冷态时，测量定子绕组的直流电阻：

AX:0.218 7 Ω；BY:0.218 8 Ω；CZ:0.221 3 Ω；

标准：最小误差小于2%；

实际误差：1.18%。

(3) 冷态时，定子绕组直流耐压试验结果如表2所示。

表2 定子绕组直流耐压试验结果 单位：μA

(4) 定子绕组交流耐压(每相绕组对其他两相绕组与地)：耐压9 000 V，1 min通过。

(5) 交、直流耐压试验后，测量每相绕组绝缘值，如表3所示。

表3 每相绕组绝缘值

#2冲洗水泵电机定子绕组各项试验合格，回装电机。

5 电机修后运行状况

严格按照电机检修工艺修复后，这台冲洗水泵电机运行到现在已有4年多，没再出现过定子绕组故障，说明检修质量过关，采取措施有效，较好地解决了腐蚀导致的电机定子绕组绝缘损坏故障。

6 结语

随着电网容量的增大，对发电厂的安全性、稳定性要求也越来越高，对设备运行的要求从“零故障”提高到了“零缺陷”。通过对敞开式电机定子绕组绝缘故障的分析及处理，能积累检修经验，对敞开式空气直接冷却的其他电机绕组的故障分析、解决有一定参考价值。

2014-06-10

张勇文(1973—)，男，广东乐昌人，技师，研究方向：电机检修。