浅淅高压电机绝缘性能降低的原因

高压电机绝缘性能降低原因分析

高压电机绝缘性能的优劣主要依靠电机耐电强度来判断,而高压电机绝缘性能的降低需要考虑匝间绝缘、电腐蚀和电晕、电动机和电缆接触不良和机械原因。

通常情况下,高压电机的运行电压在6KV左右,电机的绝缘匝间能够耐受V电压,而绝缘层利用单玻双层亚胺薄膜包扎。电机电源系统的地电压在低于千分之五,因而瞬时高压不能损害电机。然而,雷电过电压的危害性较大,既能损坏电机主绝缘,又能破坏匝间绝缘。电机线圈间正常运行电压可以用以下公式来表述:

公式中Z表示电机槽数、n表示线圈匝数、m表示电机相数、a表示并联路数。线圈匝间电压通常为20V。

线圈采用热压成型的直线部分能够减少气隙,而线圈端部的手包绝缘和主绝缘性能都比直线部分差。电机运行时会出现端部应力集中、电场畸变、频繁起动电机使导体和绝缘介质因温度膨胀系数产生的差异等都会导致匝间绝缘耐受力的增加,致使匝间绝缘出现薄弱点。电机运行年限越长,受外部冲击次数越多,由于匝间绝缘损坏而造成的故障也越多。

电腐蚀和电晕:电腐蚀和电晕一般发生在电机线圈直线槽口、外部气隙和铁心槽内,这是因为在制作线棒直线部分时运用了无溶剂漆浸渍热压成型技术,从而避免了线圈内部气隙的形成。在热固性槽壁与防晕层接触不良时,电磁的振动会导致槽内问隙火花放电,使局部温度过高,进而腐蚀绝缘表面,影响绝缘性能,而且腐蚀位置会因接触条件和振动的改变而转移。

电动机和电缆接触不良高压电机引线线鼻的制作原料多为铜,电机鼻与铜电缆的良好接触可以促进设备的正常运行,而由于铜氧化或接触不良引起的电阻阻值增加会增加局部温度,烧断线路,产生对地放电、缺引和相间短路故障,尤其对铝芯电缆的使用更要加强防御。

机械原因受峰低谷负荷的影响,电机的频繁起动会增加转差率和转子感应电势,进而导致转子电流温度的升高。电机的频繁启动会降低绝缘耐热性,电定子线棒端部未设置绝缘防护,对热胀冷缩较为敏感,容易引起绝缘击穿。调查研究表明,线圈静态收缩应变大于2.5kg这个极限值时,会使击穿电压瞬间为零。环氧玻璃粉绝缘的收与缩极限值分别为2.1kg和1.9kg,一旦超过此值,会出现绝缘断裂和剥离、折断现象。通常情况下,电机起动的单个线圈电磁力可以用以下公式来表述:

公式中的k表示线棒数,β1、β2表示线圈

渐开线首尾和所计算点处的的夹角。电磁力集中、线圈端部和小联线处曲率半径小等因素都可能提高绝缘损伤机率。




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