排涝泵站大型电动机定子绝缘问题探讨

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1、2010年第1期排涝泵站大型电动机定子绝缘问题探讨许婷(福州市闽江下游管理处，福建福州350009)摘要：电动机定子绝缘性能下降常引发泵站机组异常停机。该文从排涝机组的运行环境和工况等方面着手，针对电动机定子绝缘性能降低的原因和危害进行分析，并依据实践提出相应的改善措施和监测修复手段。关键词：电动机；定子；绝缘问题；排涝泵站中图分类号：TM307文献标识码：B文章编号：1002—3011(2010)01—0072—03统计，高压电动机的定子故障占其故障总数的40％。泵站前雷大型电动机的定子绝缘问题已严重影响到城市的防洪排涝。随着城市防洪排涝等级的提高，各类大型轴流泵、混流2定子绝缘电阻降低的

2、原因泵、离心泵投入排涝泵站的运行中。根据单机容量的不同，可选择鼠笼型异步电动机、绕线型异步电动机或者同步电动以三相异步电动机为例，影响其绝缘性能的主要指标包机作为其配套电动机，这些大型电动机是排涝机组最重要的括：槽绝缘：防止绕组对铁芯(地)短路；匝间绝缘：防止动力设备。由于排涝站通常建在低洼易涝地区．潮湿、通风绕组匝间短路；层问绝缘：针对双层绕组来说，防止层间绕不良等环境因素，以及运行过程中水工、机械和运行方式等组短路；相间绝缘：防止三相绕组相间短路。影响。经常会造成泵站大型电动机定子绕组绝缘性能降低。造成电动机定子绕组绝缘性能降低的原因主要有：环境据不完全统计，由定子绕组绝缘问题而造成的泵

3、站停机事故污染、工况因素、泵房温度影响等。约占全部停机事故的三分之一左右。因此，分析排涝机组定2．1环境污染——潮湿、吸尘和其他污染物子绝缘电阻降低的原因，找出合理的解决办法应是当下泵站排涝机组多安装于河道地势较低侧，其环境因素造成了管理人员亟待探讨的问题。机组定子线圈容易受潮受污染。污染物中含有盐分、酸性或碱性物质、金属离子或分子、水份等。这些物质粘在定子线1定子绕组绝缘降低的危害圈表面，将腐蚀绝缘材料，使其老化并降低绝缘电阻。在热状态下，一般中小型低压电动机的绝缘电阻值应不2．1．1线圈受潮受污染后绝缘材料电导率变化小于0．5兆欧，高压电动机每千伏工作电压定子的绝缘电阻电动机线圈的绝缘介

4、质实际上并不是完全不导电的。在值应不小于1兆欧。但经过多年的排涝运行后，我们发现机电源电压的作用下，介质与地之间仍有微弱的电流I(即介组电动机定子的绝缘性能有所下降。如红旗浦排涝站3台质电流)，它由充电电流I吸收电流Ib和泄漏电流I。三部250kW排涝机组经过几年的运行后，在非汛期设备检查中，分组成。充电电流I是加压瞬时介质中的电子式极化或离子运行人员对其电动机定子绝缘进行测量，3台电动机的对地式极化过程引起的电流，短时存在，1OI12～1OI1s后消失。绝缘电阻均在0．5MO左右，已接近中小型低压电动机绝缘吸收电流Ib为有损极化所产生的电流，即介质吸收电荷的电阻的最低允许值，说明定子绕组的

5、绝缘性能已下降，必须电流，存在几十分钟。I是介质内部带电质点导电形成的不查明原因并进行修复，以避免造成不必要的损失。随时间变化的电流，即泄漏电流。各量变化如图1所示。排涝机组定子若长期绝缘性能偏低，则在汛期或者台风介质电流I=I+Ib+I，当p∞时，I一0，Ib一0，I=期问，承泄区出现超标准水位时，排涝机组因扬程增加而导I。而电导率T与泄漏电流I的电流密度je及励磁直流电场致轴功率上升，机组在运行过程中极易发生定子线圈匝间或强度E有关：T=j。／E，即T。cj。CI=I。当线圈受潮、沾污者相间短路而烧毁电动机，直接影响机组的寿命，特别是电后，介质电流I增大，介质导电率T也增大，电阻率降低，

6、源工作电压在1000V以上的大型高压电动机。据相关数据即绝缘电阻降低。2．1．2线圈受污染后绝缘介质损耗的变化收稿日期：2010一O2—05绝缘介质的损耗主要是泄漏电流及有损极化引起的损72；蔽2010年第1期过程中。水泵经常会因为进口流速和压力分布不均匀、负荷变化等各种原因引起机组振动。水泵启停、阀门启闭等工况改变以及事故紧急停机等动态过渡过程造成的输水管道内压力急剧变化和水锤作用等也常常导致机组产生振动。引起机组轴承轴瓦烧蚀等机械故障。电动机定子和转子问存在气隙，如果振动超过最大允许值将会导致电机转子偏心，定、0转子铁芯“扫膛”，铁芯温度迅速上升，严重时电动机冒烟，甚至影响定子绕组的绝缘

7、，最终导致线圈烧毁。如：2009图1介质电流与时间关系曲线年1月彬德排涝站1#机组出现开机时剧烈振动，视觉上可耗。泄漏电流上面已经分析了。在外加电场作用下，绝缘介见主轴摇摆，并闻到橡胶烧焦臭味。经检查发现，机组定、质中本来中和的正、负电荷产生位移，即为极化现象。相对转子问隙不均匀，转子偏向正Y与正x方向0．45mm。机介电常数e是反映介质极化强弱的参数，e越大，极化越强。组下水导瓦磨损严重，险些酿成电动机线圈