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保养后的高压电机绝缘是否可以放心使用?

编辑:西玛电机网络部 | 发布日期:2020-11-30 08:55:23 | 来源:网络
摘要:国内西玛高压电机用户,普遍采用对地绝缘电阻的好坏来评判电机的绝缘状态。如果有客户坚决想知道其电机绝缘老化状况的情况下,再增加一项直流或交流耐压试验。这些试验全部合格的情况下,西安西玛电机专业厂家会告诉终端用户,该电机可以放心使用。真的该电机的绝缘能放心使用吗?
保养后的高压电机绝缘是否可以放心使用?

      水泥行业,普遍存在灰尘较多的现象,西玛高压电机使用一段时间后,内部难免会出现积灰。因此,很多企业定期将高压电机送到厂外清灰保养。保养后的高压电机,绝缘是否可以放心使用呢?西安西玛电机技术员发现很多专业的电机厂家,无法用数据来告诉电机用户,准确答案。
      国内西玛高压电机用户,普遍采用对地绝缘电阻的好坏来评判电机的绝缘状态。国内的专业厂家,通常在此基础上,增加直流吸收试验、泄露试验;如果有客户坚决想知道其电机绝缘老化状况的情况下,再增加一项直流或交流耐压试验。这些试验全部合格的情况下,西安西玛电机专业厂家会告诉终端用户,该电机可以放心使用。真的该电机的绝缘能放心使用吗?

      其实,西安西玛高压电机的绝缘状态受其材料和绝缘层结构的影响,远不是这几项试验所表征的。从高压电机试验的角度而言,国外早已有企业研究了近百种手段,在上世纪80年代,日本桑原公司将最能影响高压电机寿命的几种试验的数据进行统计和大数据分析,总结出了五项主要试验数据:直流试验、交流试验、感应正切试验和部分放电实验、阻容实验。日本桑原公司将其几十年的试验数据整理并对应其发生的绝缘事故,最终于1993年,研发出了一套名为CLiPS(Coil Life Precision System线圈寿命诊断系统)的专家系统。该专家系统能将试验数据和高压电机的实际击穿电压值进行对应,并通过击穿电压值的走向,来管理高压电机的绝缘生命周期。该项成果在日本学术界并同行寓意为电机绝缘诊断的行业核武器。

      为伴随绝缘诊断技术的应用,桑原日本开发出一套专用仪器,并将这些仪器固定在小型货车上,并命名为CLiPS绝缘诊断车。由此,该项技术自1993年至今得到了广泛的应用,为日本国内的高压电机用户,建立许多生命周期档案。

      随着高压电机绝缘检测车的检测,许多高压电机的绝缘破坏形式,逐渐被人们认清。绝缘老化,指因电场、温度、机械力、湿度、周围环境等因素的长期作用,使高压电机绝缘在运行过程中质量逐渐下降、结构逐渐损坏的现象。绝缘老化的速度与绝缘结构、材料、制造工艺、运行环境、所受电压、负荷情况等有密切关系。绝缘老化最终导致绝缘失效,高压电机不能继续运行。为延长高压电机的使用寿命,需针对引起老化的原因,在高压电机绝缘制造和运行时,采取相应的措施,减缓绝缘老化的过程。引起绝缘老化的原因可归结为电的作用、热的作用、化学作用、机械力作用、湿度的影响等。

      由于绝缘体内部的杂质变化,外部灰尘水份的侵入,或使用温度过高, 使用时间过久等原因造成绝缘体变质,使绝缘性能逐渐变差的现象。热老化是材料老化的基本形式,长期受热后,一些绝缘材料的 抗弯和抗张强度均会显著降低,当受到机械作用后很容易损坏而导致绝缘击穿;水份能和其他污物一起组成弱电介质,生成离子,增大电导及介质损耗,使绝缘材料进一步发热,加速了热老化的进程。另外,局部放电、光 照、辐射等都是影响绝缘老化的因素。绝缘老化意味着绝缘材料的使用寿命已经到期,如果继续使用将有发生漏电、短路等事故的危险。

促进高压电机绝缘老化主要因素

      一般的低压电机,促使有机介质老化的主要因素通常是热和氧化。而在高压电机中如发生电晕放电,则会使绝缘受到侵蚀。局部穿孔、龟裂、放电位置的变质,在油浸纸的分层面产生树枝状的碳化路径、油的分解和聚合,致使绝缘强度下降。而在另一些情况,譬如在湿热带工作条件下,则湿度以及微生物的因素就成为促进绝缘老化的主要因素。

      促使高压电机介质老化的各种因素,都是互相联系,彼此影响的。例如热和氧化的作用,虽然在高温下热的因素比较强烈,在低温下氧化的作用比较显著,但是热老化经常伴随着氧化作用,而氧化作用又深受湿度的影响,甚至由热分解析出的物质,有可能经过氧化而生成有利于进一步老化的物质;促使第二级不可逆反应的进行。

高压电机绝缘老化的主要形式如下:

      电老化:高压电机绝缘在运行过程中会受到工作电压和工作电流的作用。在长期工作电压下,绝缘若发生击穿,将会使绝缘材料发生局部损坏。绝缘结构过大,则在长期工作电压作用下,绝缘将因过热而损坏。在雷电过电压和操作过电压的作用下,绝缘中可能发生局部损坏。以后再承受过电压作用时,损坏处逐渐扩大,最终导致完全击穿。

      热老化:高压电机绝缘在运行过程中因周围环境温度过高,或因高压电机本身发热而导致绝缘温度升高。在高温作用下,绝缘的机械强度下降,结构变形,因氧化、聚合而导致材料丧失弹性,或因材料裂解而造成绝缘击穿,电压下降。户外高压电机会因热胀冷缩而使密封破坏,水分侵入绝缘;或因瓷绝缘件与金属件的热膨胀系数不同,在温度剧烈变化时,瓷绝缘件破裂。 

      化学老化:绝缘材料在水分、酸、臭氧、氮的氧化物等的作用下,物质结构和化学性能会改变,以致降低电气和机械性能。例如变压器油在空气中会因氧化产生有机酸,胶装油泥增加;同时还会形成固体沉淀物,堵塞油道,影响对流散热,使绝缘的温度上升而使绝缘性能下降。

      机械力老化:在机械负荷、自重、振动、撞击和短路电流电动力的作用下,绝缘会破坏,机械强度下降。例如槽口处的绝缘由于长期振动、高温作用,很容易开裂分层,最终损坏。

      湿度老化:环境的相对湿度对绝缘材料耐受表面放电的性能有影响。如果水分侵入绝缘内部,将会造成高压电机介质电损耗增加或击穿电压下降。

      对于国内的高压电机保养,绝缘改善主要集中在三类:简单吹灰保养、清洗烘干保养、浸漆保养。简单吹灰保养,往往不能将高压电机的油污、吸湿后积灰污垢等处理彻底,对于吸湿、导电性污损和放电性污损的改善不会太明显。清洗烘干保养,对绕组表面的油污、吸湿灰垢处理相对不错,但即便是在喷涂绝缘瓷漆的情况下,也无法修复绝缘表面出现的微裂纹。浸漆级保养,能够处理绕组表面的油污、吸湿灰垢,也能修复绝缘表面的微裂纹,但往往会导致绕组散热能力下降,所以并非浸漆越多越好的。

      绝缘检测车,可以通过数据管理高压电机绝缘老化趋势,同时,可以通过数据判断电机的导电性污损、吸湿状况、放电性污损、表面微裂纹、内部空气剥离层的状况,根据其状态,来制定其保养方案。保养后,同样可以用数据判断高压电机的绝缘状态,根据其状态,来判断该电机的通过保养后,绝缘状态是否改善,绝缘是否可以放心使用。这样的技术值得引进到国内,为国内的高压电机应用行业提供明确的数据,真正实现高压电机绝缘状态的数字化管理,达到预知性维修的效果;另外,该绝缘诊断技术还可用于检测电机制造厂的绝缘工艺及材料性能,可辅助电机制造厂改善提高相关制造技术。

      西安西玛电机公司生产的YKK系列高压三相异步电动机采用箱式结构。机座用钢板焊成的箱型结构,重量轻,刚度好。机座两侧面及顶部均有防护顶罩及盖板,拆下防护罩或改版后可以观察及触及电机内部,便利电机的维护。

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关键词:高压电机保养,高压电机绝缘,使用
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