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三相电机产品相间绝缘故障特征和原因分析

2020-11-19 11:47:53     来源:电机技术日参        

【大比特导读】有的三相电机绕组,存在两相绕组线圈放置在同一槽内的事实,两相线圈通过层间绝缘进行隔离,当层间绝缘破损或移位时,将在槽内发生相间绝缘故障。

相间绝缘故障是三相电机特有的一种电气故障,是指电机绕组或绕组附属部分不同相之间发生的绝缘击穿问题。相间绝缘故障可能发生在铁芯槽内,可能发生在引接线之间,可能发生在接线板位置,但更多的发生在绕组的端部位置。

三相电机绕组相与相之间的绝缘措施不尽相同,低压电机软绕组大多采用绝缘纸进行隔离,有的电机则采用电磁线本身的绝缘性能进行隔离(这种情况不常见但确实有),而对于高压电机及成型绕组,则采用线圈的外包绝缘和必要的空间距离进行相间绝缘隔离。

电机

01电机铁芯槽内的相间故障

有的三相电机绕组,存在两相绕组线圈放置在同一槽内的事实,两相线圈通过层间绝缘进行隔离,当层间绝缘破损或移位时,将在槽内发生相间绝缘故障。

02引接线相间绝缘故障

对于三相电机绕组引接线,在端部绑扎位置,以及从定子内腔向外引出的过程中,都存在与异相直接接触的事实,当引接线绝缘护套有破损时,较容易出现相间绝缘故障。

03绕组端部相间绝缘故障

无论是定子绕组还是转子绕组,几乎所有型式的三相电机绕组,端部都是相间故障比较集中的部位。对于采用绝缘纸隔离的软绕组,相间绝缘形状、大小都直接影响绕组的相间绝缘效果,特别是在电机绕组端部的绑扎过程中,相间绝缘很可能会发生不同程度的位移,这种情况在绕组耐电压的检查过程中不一定能发现,而在电机整机试验,或电机带载运行中,相间故障才表现出来。特别是对于少极电机,相间绝缘故障更为严重。

对于靠线圈自身绝缘性能和空间距离隔离的成型绕组,理论上不会发生相间绝缘故障,但是运输、装配过程导致电机绕组受损、相对位置的变化,都极有可能导致电机的相间绝缘故障;再者,电机绕组端部是场强分布不均匀的场所,该类问题对于高压电机影响更大。

对于带绕组铁芯需进行机加工车削的工艺,加工过程发生的金属屑进入绕组时,发生相间故障的概率很大,严重时会导致绕组毁灭性的破坏。

04相间绝缘的特征

相间绝缘故障特征有别于匝间和对地故障,即故障部位涉及两相,两相的线圈均有受损迹象,按照相间故障程度的不同,故障表象为局部的损伤,一般不会蔓延到绕组的另一端。

但是对于相间绝缘不是很严重的故障,会因为绕组局部的发热问题,导致一相或两相线圈发生匝间,对于故障点与铁芯接近的情况,还有可能引发对地绝缘故障。

绕组加工过程中,端部整形时工具不合适、用力重击,电磁线接头部位不规整,都有可能导致相间绝缘受损;绕组运输及装配过程中,端部受外力作用磕碰,同样是导致相间绝缘故障的不可回避的因素。

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