同步电机定子温升偏高原因分析及处理方案.pdf

电网 方便的优势 越来越受到人们的欢迎 但是由于相同 体积的冷却介质 空气的冷却能力较氢气和水相差较大 而且空冷电动机的风摩损耗大 所以定子和冷却介质温 升的研究对保证空冷发电机高效 可靠和安全的运行具 有重要意义 TL1600 40 3250 6kV电机属于上桥泵站改造T程 原 先运行的三台电机 直正常 此次改造电机仍采用原主体 结构 风道也为原风道 而且本次空载试验进行的时间为 30rain左右 即使风路不通畅也不可能有如此高的热量聚 集 使得定子温度呈现指数上升趋势 因而风路不通畅不 是上桥泵站电机温升的主要原因 2 2电机超功率因素 电动机额定功率 选择的原则是 所选额定功率要能 满足生产机械在拖动的各个环节 启动 调速 制动等 对功率和转矩的要求并在此基础上使电动机得到充分利 用 额定功率选择的方法是 根据生产机械工作时负载 转矩 功率 电流 大 小变化特点 预选电动机的额 定功率 再根据所选电动机额定功率校验过载能力和启动 能力 如果所有的实际情况与舰定条件相同 只要电动机的 额定功率尸Iv大于负载的实际功率 就会使电动机运行 时实际达到的稳态温升r 约等于额定温升 既能使电 动机的发热条件得到充分利用 又能使电动机达到规定的 使用年限 J 但是 实际情况与规定的条件往往不尽相 同 实际环境温度与标准温度不同 实际T作制与规定的 一作方式不同 实际的短时定额与规定的短时定额不同 实际的断续定额与规定的断续定额不同 都可能导致电动 机的额定功率 小于实际负载功率 如果电动机超功 率运行时间过长 可能导致定子温升过高 但是 TL1600 40 3250 6kV电机此次温升偏高是在空载试验进行 的时间30min左右 不存在超功率运行 2 3绝缘老化因素 电动机定子绕组绝缘 在运行过程中由于电场 温 度 电磁和机械振动 化学效应等因素的作用 绝缘逐步 老化 以沥青云母绝缘为例 绝缘老化的主要特征是沥 青胶干枯 炭化和挥发 绝缘分层膨胀 绝缘与定子铁 槽壁之间的问隙消失 定子铁芯径向通风沟处的绝缘凸 起 主绝缘与铜线之间出现贯穿性间隙 又称脱壳 间隙 内的空气发生局部放电 局部放电严重处股线绝缘变白并 且发脆 相应部位的云母变成白色并穿孔 这些现象在运 行电位高的线棒上出现 在电场强度大的线棒棱边部位尤 为突出 定子绕组绝缘老化分层 脱壳以后 它的等效导热 系数和热导减小 在相同的运行工况下 铜线 铁芯 电阻检温计和绝缘内各部分的温度都有变化 也导致定 子温升 但是 上桥泵站扩建及更新改造工程 电动机 是新机械 不存在绝缘老化问题 2 4定子电流因素 较大容量的电动机的定子线圈 一般由多股绝缘导线 并绕而成 线圈间的连结 是将多股导线剥去绝缘后并联 焊接 10 南于并联各导线处于定子槽的不同位置 感应 的基波电势和谐波电势是有微小差别的 因此并联导线间 的电流不均衡 造成附加损耗 增加定子温升 TL1600 40 3250 6kV的现场空载试验所记录的空载定 子电流为15A 5A 以如此小的空载电流 定子的损耗也 不会很大 不可能有很大的热量产生 所以不能解释定子 温度在短短30rain升高到90 的现状 2 5定子线圈因素 排除以上各种定子温升高的原因 又因为定子的温度 是由预埋在定子线圈里的定子测温元件反映出来的 而定 子测温元件本身也是一个电阻 Pt 如果定子线电流不 大 但是每相两支路中内部电流大 那么由测温元件所反 映的温度肯定不正常 根据以上推测分析 对定子线圈的 二次接线 极间接线 进行了检查 结果发现电机定子线 圈的二次接线存在问题 如图2所示 TL1600 40 3250 6kV的每台电机定子线圈共270个 电机极数为40 分两路并联 那么每相每条并联支路内本 应该有45匝线圈 可是现在根据图2原接线图所示 两 条并联支路不对称 其中一条并联支路内有40匝线圈 而另一条并联支路内有50匝线圈 因同步电动机定子通入的是交流电 定转子之间为交 流感应磁场 每相两并联支路两端的感应电势应该相等 两并联支路内的电阻相等 那么在其中的感应电流应该相 同 正常情况下内部不会产生环流 温升应该在正常范 围 但是现在因为每相两并联支路不对称 则两并联支路 两端的感应电势不等 这势必在两并联支路内部有电位 f 一 一 豫 i 曩薯簦鬃謦尊 翻 1O i 黧 鬻嚣蕞囊 L j 一 图2 原定子线圈接线图