电机干燥处理方案

电机干燥处理方案一、背景电机运行过程中长时间停用、检修过程中长期裸露后，空气中的水分会导致电机的绝缘性能降低。同时，电机大修时，清洗油污及其它附着物、处理局部电晕灼伤和匝间短路等故障后，电机的绝缘会降低。此时，需要对电机进行干燥处理。我司无法配置专门的电机烘干设施，一直采用直流电流干燥法和外部加热法进行干燥处理。但上述方法存在不安全、实施时间较长、干燥效果也不理想的缺点。随着直流电焊机的损坏，已无法继续采用直流电流干燥法，仅采用外部加热法已影响到机组大修的进度和质量要求。因此，选择一种安全稳定、性能可靠的干燥方法对保证我司机组大修和电机正常运行是非常重要的。二、我司电机主要性能参数我司电机主要性能参数如下表：站名型式容量KW定子电流A转子电流A转子电阻Ω定子电阻AB相Ω投产时间太园站（异步机）YL2600-281800-32/3000260018003452480.21761998莲湖站（同步机）TLJ2600-2430002002250.32450.47412003莲湖站（异步机）TYPE104TKXA-1430002290.44902003旗岭站（同步机）TLKS5000-24/28005000333269.90.42790.32512003旗岭站（异步机）TLKS5000-24/280050003910.23532003上埔站（同步机）TL800-24/2150-TH800921830.37410.6342(A相)1984雁田站（同步机）TL1000-12/1730-TH10001141780.4080.3597(A相)1984对港二期（发电机）SF-1600-28-28601600183.21790.67380.2357(A相)1984对港三期（发电机）SF-1600-28-28601600183.21790.67380.2357(A相)1994三、常用的电机干燥方法1、外部加热法对于受潮电机先将其拆检后，采用大功率的外部热源，如发热管、加热板、红外线等设备放人电机内部对其进行烘烤。此种方法操作方便、安全可靠，但仅适用于易拆检的小型电机，对于大中型或不易拆检的电机来说可行性较低、且实施不安全。应当注意的是:此方法操作时热源不可太靠近线圈，以防烧坏线圈，可在电机外壳上加盖帆布等物品进行保温。缺点：适用于小型电机；热量由外及里，定子绕组内的潮气不易挥发出来。2、励磁线圈干燥法励磁线圈干燥法也叫涡流干燥法，即在电动机定子线圈铁芯上绕上励磁线圈。并通入交流电，使定子产生磁通，依靠其铁损来干燥电动机定子。缺点：此种方法操作复杂，不通用。3、电流干燥法电流干燥法是将电机通入低压直流或交流电流，利用电机本身的铜损来加热。要求其每相绕组分配的最大电流都不宜超过原额定电流的50%～60%，直流则可稍高，为60%～80%。优点：在通电的情况下电机用其自身电阻发热，使线圈均匀受热，干燥效果比较好。4、定子短路电流干燥法（仅适用于发电机）将发电机定子出线三相短路，启动发电机组至空转额定转速，逐渐调节励磁电流，使发电机定子短路电流升至额定电流的80%-90%，利用旋转励磁磁场与发电机定子绕组中产生短路电流而发热进行干燥，提高发电机定子绝缘水平。优点：对于暂停运行一段时间的发电机出现绝缘降低时，采用此法技术成熟、安全可靠。通过以上分析，对于电动机来说，采用电流干燥法操作简单、效果良好，我司一直采用的直流焊机干燥法就是采用这种原理，但随着直流焊机的损坏，直流电流干燥法已无法继续使用，可考虑采用交流电流干燥法。对于发电机来说，采用定子短路电流干燥法简单、可靠，我司已有成功应用的经验。四、交流电流干燥法的可行性分析1、交流电流干燥法基本原理电机的最大转矩与加给电机的电压的平方成正比，当电网电压下降后，电机的最大转矩急剧下降。当电压下降到使电机堵转时，电流将达到额定值的数倍，由于机械通风的散热条件丧失，电机的温度急剧升高，电机将在很短的时间内烧毁。其堵转电流Id计算公式为：qndIUUI式中U—下降后的电压；Un—额定电压；Iq—启动电流，一般情况下为额定电流的5～8倍。由上式可知，若给电机施加适当的低电压，利用其温升来烘干电机是可以达到较好的干燥效果的。电流干燥法的接线方法较多，但无论采用何种接法，其每相绕组分配的最大电流都不宜超过原额定电流的50%～60%，直流则可稍高，为60%～80%。由于各种电机的具体情况不同，一般所需干燥电流的大小，应以定子铁芯在通电3～4h内达到70～80℃时为宜。2、采用交流电流干燥法必须满足的条件◆对于6kV/10kV的大型电动机干燥时的电压一般为电机额定电压的4%～8%，实际应用上一般采用380V的低压电源。◆干燥时的电流维持在电机额定电流的30%～50%，效果比较好，既不会因电流太大损坏绕组绝缘，又不会因电流太小烘干时间过长，甚至难以烘干。3、电机堵转电流计算采用380V低压电源，启动电流以额定电流的6倍和8倍分别计算，各站电机堵转电流如下：站名额定电压额定电流6倍时8倍时堵转电流占比堵转电流占比太园站（异步机）6345131.138.0%174.850.7%莲湖站（同步机）1020045.622.8%60.830.4%莲湖站（异步机）1022952.222.8%69.630.4%旗岭站（同步机）1033375.922.8%101.230.4%旗岭站（异步机）1039189.122.8%118.930.4%上埔站（同步机）69235.038.0%46.650.7%雁田站（同步机）611443.338.0%57.850.7%对港站二期6183.269.638.0%92.850.7%对港站三期6183.269.638.0%92.850.7%从上表看，我司电机堵转电流均未超过额定电流的50%～60%，满足要求。因此，采用交流电流干燥法是可行的。五、交流电流干燥法的实施1、接线◆输入电源：取自泵站或电站低压开关柜380V备用开关。◆电流控制：制作一个可移动的开关箱，内布置断路器（250A）、CT、电流表、温度巡检仪等。◆温度控制：定时用红外测温仪检测电机外表面加热温度；从电机线圈温度测点中引出6个点至温度巡检仪、随时检测电机线圈内部加热温度。◆电缆（无需采用铠装电缆）连接至定子三相线圈。◆接线示意图如下：低压室400V备用开关断路器点温度巡检仪2、注意事项◆电机烘干前外壳必须接好地线，以防止触电。◆为防止电机热散耗，干燥处理时电机应掩盖保温材料，但应用一定的通风以排除水分，特别是封闭型电机，还要将端盖打开一缝隙，使机内潮气易于散发出去。◆在干燥过程中，要用红外测温仪检测电机外表面加热温度、用温度巡检仪检测电机线圈内部加热温度，以防电机某点过热而造成损坏。◆干燥时，加热温度应逐渐升高，特别是较潮湿的电机，应缓慢加热到50～60℃，并保持3～4h，以后在加热到最高允许的温度。◆当干燥开始后的初始阶段，由于温度的升高和排潮，绝缘电阻有可能会下降，对此现象不必担心，只需密切观察，即使测量其温度和绝缘电阻情况。若未超过最高允许温度且在8h之后其绝缘电阻又开始回升，则可进行正常烘干，否则必须停止干燥进行检查。◆干燥过程中应定时测量绕组温度和绝缘电阻，并作好记录。刚开始时应每15～30min记录一次，以后1～2h必须记录一次。当绝缘电阻大于规定值，并稳定4～5h不变后，则可停止干燥处理。六、建议1、泵站电动机需烘干时，采用交流电流干燥法。2、对港站发电机运行过程中因较长时间停机而需烘干时，可采用定子短路干燥法；若大修过程中而需烘干时，可采用交流电流干燥法。3、由于尚未有成功应用经验，为保证方案的可行性，建议在下台机组大修时进行尝试，取得成功经验后再推广应用。