第３３卷 第４期 黑龙江电力 ２０１１年８月 ６ ｋＶ电动机直流电阻不平衡的技术分析与处理 钱峰，于长胜 （大唐辽源发电厂，吉林辽源１３６２００） 摘要：针对某电厂１台６ ｋＶ电动机定子绕组直流电阻不平衡率逐年增大的问题进行分析，经测试，为ＢＹ相绕组 直流电阻逐渐增大所致。采用优选法找到故障点并修复，试验合格后，投入运行正常。 关键词：电动机；定子绕组；直流电阻；不平衡率；线圈 中圈分类号：ＴＭ３０３．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００２—１６６３（２０１１）０４—０３ｌ３一Ｏ３ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ ｄｃ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｆｏｒ ６ ｋＶ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍｏｔｏｒｓ ＱＩＡＮ Ｆｅｎｇ．ＹＵ Ｃｈａｎｇｓｈｅｎｇ （Ｄａｔａｎｇ Ｌｉａｏｙｕａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ，Ｌｉａｏｙｕａｎ １３６２００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｒｉｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｂａｌａｎｃｅ ｒａｔｅ ｏｆ ａ ６ ｋＶ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍｏｔｏｒ ｓｔａｔｏｒ ｗｉｎｄｉｎｇ￣ｄｃ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｃａｒｒｉｅｓ ｏｕｔ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｏｎ ｉｔ ａｎｄ ｃｏｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈａｔ ＢＹ ｐｈａｓｅ ｗｉｎｄｉｎｇ ｌｅａｄｓ ｔＯ ｔｈｅ ｒｉｓｅ．Ｏｐｔｉｍｕｍ ｓｅｅｋｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ，ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｌｏｏｋ ｆｏｒ ａｎｄ ｒｅｓｔｏｒｅ ｆａｕｌｔｓ，ｉｓ ｐｕｔ ｉｎｔｏ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｔｅｓｔｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍｏｔｏｒ；ｓｔａｔｏｒ ｗｉｎｄｉｎｇ；ｄｃ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｕｎｂａｌａｎｃｅ ｒａｔｅ；ｃｏｉｌ １ 故障情况 某电厂６ ｋＶ电动机型号为ＹＫ４２５０—２／１４３０， 达到２．４６％，超过规程允许值，应立即对该电动机 进行大修检查，消除定子绕组故障。三次试验的详 细数据见表１。 表１ 定子绕组直流电阻试验数据 额定功率４ ２５０ ｋＷ。其定子绕组直流电阻试验标 准按ＤＬ／Ｔ ５９６—１９９６（电力设备预防性试验规程》 规定为：３ ｋＶ及以上或１００ ｋＷ及以上的电动机各 相绕组直流电阻值的相互差别不应超过最小值的 ２％。此电动机于２ｏｏ０年投入运行，每年进行一次 预防性试验，２００４年之前各项试验均未发现问题， 且其定子绕组直流电阻不平衡率均未超过０．６％。 而在２００４年８月９日，做该电动机预防性试验时发 现，电动机定子绕组直流电阻不平衡率有所增大， 分析表１数据可知，造成定子绕组直流电阻不 达到了１．２６％，但还在规程允许范围内。为了加强 对该电动机的直流电阻不平衡率发展的监视，在 ２００４年ｌ２月１５日，又对该电动机进行了跟踪性试 验，定子绕组直流电阻不平衡率为１．９１％，不平衡 平衡率增大直至超标的原因，应为ＢＹ相绕组直流 电阻逐渐增大所致。 ２ 故障原因分析 该故障电动机为一对极电动机，定子共４８槽， 每相绕组每极下８个线圈，每个线圈导线均采用４ 股扁铜线并绕，线圈的接线如图１所示，等值电路 如图２所示。 率继续增大。针对该电动机定子绕组直流电阻不 平衡率逐步增大问题，在２００５年使该电动机经常处 于备用状态，延缓该电动机定子绕组直流电阻不平 衡率持续增大问题，并于２００５年１１月１８日对该电 动机进行试验，发现定子绕组直流电阻不平衡率已 收稿日期：２０１１一Ｏ３一ｌ３ 为了能够具体分析、判断引起该电动机绕组直 作者简介：钱峰（１９８２一），男，２００５年毕业于东北电力学院，助理工程师，主要从事高压试验工作。 一３ｌ３一 Ｖｏ１．３３ ＮＯ．４ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ａｕｇ．２０１１ 流电阻不平衡率增大的原因，首先假设ＢＹ相直流 电阻正常，取 ＢＹ＝ＲＡｘ：２１．４２ ｍｎ。 Ｘ Ｙ Ｚ Ａ Ｂ ＪＲ故障支路＝５．３５５ ｍＱ×７＋７．１４ ｍｎ－－＋ ４４．６２５ ｍｎ． 所以有故障相电阻为 Ｄ ｎ故障相一 故障支路ｘ 支路 Ｃ 故障支路＋Ｒ支路一 ４４．６２５ ｍｎ×４２．８４ ｍＱ ４４．６２５ ｍＩｌ＋４２．８４ ｍ‘２ ２１．８５７ ｍｎ。 （１） ｂ．假设１个线圈有２根导线在端部引线处 开焊。 故障线圈的总电阻为 图１ 电动机定子绕组接线 Ｘ Ｙ Ｚ Ａ Ｒ故障线目：三 儿故障线圈～ Ｂ 一’ ：１ｏ一 ｕ‘ ７１ ｍＱ，ＩＪＩ ‘’ ．故障支路电阻为 故障支路＝５．３５５ ｍＱ×７＋ｌＯ．７１ ｍＱ＝ ４８．１９５ ｍｎ． Ｃ 所以有故障相电阻为 Ｒｍ ｍｘｍ ｘ Ｒ￣ｍ故障相＝ ＝ ４８．１９５ ｍＱ×４２．８４ ｍＱ 图２故障电动机等值电路 ４８．１９５ ｍＱ＋４２．８４ ｍＱ 画出ＢＹ相绕组等值电路，如图３所示。 则支路电阻： Ｒｘｍ＝２×２１．４２ ｍｎ＝４２．８４ ｍＱ ２２．６８ ｍｎ。 （２） ｃ．假设同一支路有２个线圈各有ｌ根导线在端 部引线处开焊。 由于每相绕组每极下８个线圈，因此有 Ｒ线圈：一４２８ ４ ｍｌ＇）．—故障线圈的总电阻为 儿故障线圈一 故障线圈： ：７．１４ ｍｎ，一 ‘ ＩＪｊａ‘’ ：５．３５５ ｍＱ， 每个线圈的导线电阻为 线＝５．３５５ ｍｎ×４＝２ｔ．４２ ｍｎ。 故障支路电阻为 Ｒ敲摩支路＝５．３５５ ｍｎ×６＋７．１４ ｍｌ＂ｔ×２： ４６．４１ ｍＱ． 线圈的导线开焊最简单的有如下四种情况，具 体分析如下： ａ．假设１个线圈有１根导线在端部引线处 开焊。 所以有故障相电阻为： 故障相＝ ＝ 故障线圈的总电阻为 Ｒ敞 ４６．４１ ｍＱ×４２．８４ ｍＱ ４６．４１ ｍｆｔ＋４２．８４ ｍｎ 故障线圈一 目：—２１４ ２．—， ｍ—ｌ￣一：７．１４ ｍｎ，一 ¨ ■’ ２２．２７ ｍｌｌ。 （３） 故障支路电阻为 ｄ．假设不同支路各有１个线圈的１根导线在端 图３ ＢＹ相等值电路 一３ｌ４～ 第３３卷 第４期 部引线处开焊。 黑龙江电力 ２０１ １年８月 先将ＢＹ相端部跨线的并联处绝缘剥除，再将 焊接点打开，测量是哪一个极相组线圈直流电阻 大，结果ＢＹ相进线侧的极相组直流电阻的阻值为 ４４６．９ ｍｎ，远远大于另一极相组４２．９ ｎｌｎ的阻值。 故障线圈的总电阻为 儿故障线圈一 故障线圈： ：７．１４ ｍｎ，一 ‘ ａ‘’ 故障支路电阻为 Ｒ故障支路＝５．３５５ ｍｎ×７＋７．１４ ｍｎ＝ 因此，应将该极相组上的线圈的引线绝缘依次剥 除，结果发现第４个线圈４根并绕导线中的１根开 焊，将该点临时用卡具卡紧，测试ＢＹ相绕组直流电 阻值为２１．２８ ｍＱ，不平衡率０．４２％，与电动机刚投 ４４．６２５ ｍｎ． 所以有故障相电阻为 Ｒｎ Ｎ ｔ￣～Ｒ拽缱相＝—故障相一 ，’ —一 ＝—４４６２ ５．————，’ ｍ——ｌ￣＝２２．３１２ ５ ｍｎ。一 ’ Ｊ儿 －０ 运行时的数值相近，表明造成该电动机定子绕组直 一＝流电阻不平衡率超标的原因，就是该处接点开焊所 （４） 致。经重新焊接后用云母带包扎，外包层采用热缩 通过以上分析，只有式１中的结果２１．８５７ ｍＱ 带。处理后进行大修高压试验，试验合格，投入运 与实际试验结果２１．８７ ｍＱ相近，其它的计算结果 行至今未见异常。 并不符合故障的实际情况。因此，确定造成此电动 机定子ＢＹ相绕组直流电阻不平衡率超标的原因应 ４ 结束语 为：ＢＹ相某个线圈的端部焊点处，４根并绕导线中 本文所述的６ ｋＶ高压电动机造价约５５万元， 的１根开焊。 一旦在运行中发生故障，轻者造成电动机自身损 ３ 故障处理 坏，重者将直接造成停机、停炉，经济损失较大。且 高压电动机若定子绕组烧损，将无法在短时问内恢 由于该电动机是Ｆ级绝缘，线圈的外绝缘是用 复。因此，对电厂重要的高压电动机进行提前的早 树脂整体浸渍的，硬度较大，处理时线圈无法抬出， 期故障诊断、分析，提前进行控制，可为电厂安全、 因此，为了能够简便而快速的找到故障点，应采用 稳定、经济运营，提供夯实的保障。 优选法进行查找。 （责任编辑李世杰） （上接第３０９页） ６．３力学性能检验 ７ 结论 按照《蒸汽锅炉安全技术监察规程》要求，对３ 组试样进行拉伸和弯曲试验，试验结果如表４所 对锅炉再热蒸汽管道ＳＡ３３５一Ｐ９１钢采用氩弧 示。标准规定母材抗拉强度不低于５８５ ＭＰａ。由表 焊＋焊条电弧焊＋埋弧焊焊接工艺，各项指标检测 ４可以看出，力学性能试验结果均符合要求。 均符合要求，焊缝１次合格率为１００％，焊接质量优 良。ＳＡ３３５一Ｐ９１钢虽然焊接性较差，但只要选择 表４力学试验结果 正确的焊接工艺方法、合理的焊接材料，严格控制 预热温度、电流、电压、氩气流量、层问温度、焊后热 处理等工艺参数，完全可以避免焊接缺陷的产生和 获得优质焊口。 （责任编辑侯世春） 广告目次 黑河换流站中方侧换流变压器外景…………………………………………………………………………封１ 黑河换流站中方侧部分设备试验图片…………………………………………………………………封２、封３ 黑河换流站中方侧５５０ ｋＶ罐式断路器外景…………………………………………………………………封４ —３ｌ５一
