大型电动机定子绕组引线烧损处理及预防措施探讨

2020-05-07詹伟芹王燕冰

山西电力 2020年2期

贾瑞，詹伟芹，王燕冰

（神华广东国华粤电台山发电有限公司，广东台山 529228）

0 引言

异步电动机定子绕组是由带有绝缘的铝导线或铜导线绕制而成，小型电机采用软绕组，大型电动机大多采用成型绕组，又称硬绕组。在绕组结构上，多采用三相双层绕组。即定子铁芯每个槽内由上下两层绕组构成，把属于同一相的线圈串联起来，再通过端部连线连接形成6 个出线接头U1、V1、W1、U2、V2、W2，出线接头与绕组引线通过搭接焊最后形成三相绕组。

电动机定子绕组端部连线部位和绕组引线为电机启动时电动力影响最严重的地方。启动时，电动机绕组流过额定电流5～8 倍的启动电流。如果定子绕组出线接头与绕组引线焊接工艺不良，绕组及引线绑扎固定不牢，都会造成引线相间短路或者接地。国华公司某电厂一台引风机电机经过引增合一改造，投运1 年后发生相间短路跳闸，直接原因是引线过渡搭接部位焊接工艺不良，搭接部分绝缘在包扎过程中存在薄弱部位，最终造成相间放电短路，给机组的正常运行带来很大的安全隐患。因此，针对大型电动机定子绕组引线烧损处理工艺和预控措施的探讨对大型电动机的安全稳定运行意义重大，同时也为大型电动机定子绕组引线烧损故障处理提供参考。

1 引风机电动机定子绕组引线烧损情况

引风机电动机的型号为YXKS800-6，额定功率为6 850 kW，额定电压为6 kV，电流为756 A，绝缘等级为F 级，防护等级为IP55，S1 连续工作制。

2019 年6 月国华公司某电厂一台引风机电机启机过程中差动保护动作跳闸，在开关柜下端测量电机电缆及电机绝缘情况为：AB 相间直流电阻56.77 mΩ、AC 相间直流电阻56.61 mΩ、BC 相间直流电阻56.65 mΩ、三相对地绝缘电阻120 MΩ。拆开电机两侧上半端盖，发现非驱动端侧定子绕组端部三相引线焊接处存在短路烧损发黑现象，附近端部连线已灼黑。B、C 相环形连线铜排绝缘层不同程度发生爆裂。

剥开故障点绝缘检查，故障点在端部环形连线铜排上（靠近电源引线），A、B、C 三相铜排存在不同程度烧损，其中A 相烧损部位正对B 相烧损部位，但C 相烧损部位是朝下；另B 相头端环形连线铜排在3 点钟位置还存在一处烧损，相邻的同相尾端环形铜排无异常；C 相头端环形连线铜排在2 点钟位置存在一处烧损点，相邻的同相环形铜排无异常；三相电源引线焊接头无脱焊等异常，俯视三相端部环形连线铜排与引出线搭接部位无异常。

2 电动机定子绕组引线烧损原因分析

从被烧损的引风机电动机的解体情况看，定子绕组端部环形并联铜排外绝缘为机包云母带，与其电源引线过渡搭接部位采用手包自粘硅橡胶带，因搭接部分绝缘在包扎过程中存在薄弱部位，在运行中逐步劣化，最终形成相间放电短路。

电动机的全压直接启动是火电厂转机设备中最常用的启动方式，具有启动时间短、直接启停、造价低等优点。但是，电动机全压直接启动的启动电流很大，一般为额定电流的5～8 倍，甚至可达10 倍；启动电动力是正常运行的36 倍左右。这对大型电动机来说，每次启动都会使端部绕组振动位移，带来冲击磨损，在长时间冲击下就会有薄弱环节显露。据了解，因该厂机组受电网负荷影响频繁启停，电动机在启动的过程中端部受到巨大的电动力作用，加速了端部固定松动和绝缘损伤，这也是造成电动机烧损的一个因素。

3 绕组引线烧损处理情况

对剥开的绝缘故障环形连线铜排及引线搭接焊接头进行清理，对A、B、C 三相绕组端部环形连线铜排烧损处用银磷铜焊的工艺补焊处理，补焊后打磨，对电动机端部绕组用带电清洗剂清洗烘干；对环形连线铜排及引线搭接焊接头重新半叠包8 层硅橡胶自粘带及1 层玻璃丝带，包扎好后外刷环氧树脂1 层，烘干后测量三相直流电阻使其平衡。分别对电动机绕组进行直流耐压试验，测量三相泄漏电流使其合格，具体试验结果见表1。