电机绕组烧毁原因及保护措施

2024-12-20 05:01:04

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回答1：

电机绕组烧毁原因及保护措施
针对三相异步电动机定子绕组烧毁的原因，一般采用的保护技术有过热保护、过流保护和断相保护。
1、过热保护部分观点认为无论什么原因造成的故障最终都将导致电机定子绕组过热而烧毁。因此，只要防止电机绕组过热，也就保护了电机。但事实上，电机本身有绝缘耐热等级不同的区别。最高允许温升A级105℃、E级120℃、B级130℃、F级155℃、H级180℃在同样的环境温度、工作条件、温升的情况下，有的电机会损坏，有的却不会损坏。同时对于造成电机过热原因中的轴承损坏、定转子相擦、通风不畅等该属电工定期检查和巡视检查必须发现解决的，不属保护技术主要的讨论范围。另外，电机升温、降温是个缓慢变化的过程，因此我们认为只有对大中型、重要岗位工作的电机加装温升监视和过热保护装置才是必要的。并应根据不同耐热等级，在电机内部设置超温报警而后跳闸的装置。至于小型电机采用过热保护装置并不一定合算。
2、过流保护对于负载几乎恒定不变的电机，过流保护是没有必要的。但有的电机负载经常变化，经常发生过载、堵转以至烧毁电机绕组。对于这样运行的电机必须加装过流保护装置。三相异步电动机虽有较强的过载能力，但对电机过载实行反时限特性保护，是必要的，也是公众认可的。
3、断相保护电动机损坏，大多数是断相运行造成的，而人们对断相运行给电机造成什么样的危害，应采取什么样的保护方式合适，至今尚没有比较一致的意见。很长一段时间比较普遍的观点认为；断相运行将导致电机绕组过热而损坏；认为“利用温度传感器监视电动机绕组温升，是当前最直接和最可靠的断相保护万案”。（见《电子报》1986年1观页《电动机断相保护讨论小结》入国际电工委员会IEC202－1低压电动机起动器）中规定之②在电动机两相由额定电流升至1、15倍额定电流，而第三相由0．9倍额定电流降至0时，起动器应在2h内动作。至于断相电流为数倍额定电流情况下动作时间，可以查具体起动器的断相特性曲线。例如，某一起动器，在一定条件下，2倍额定电流时，40s动作，3倍额定电流时 18s动作，6倍电流时，大于5s动作（见《电子报》1984年14页）。另一种观点认为电机断相运行将导致断相瞬间在断相绕组两端产生高于额定电压数倍的反电势，极易使电机绕组间击穿而损坏（见《电世界》1991年第342页《三相异步电动机断相过电压分析》实际调查中，不少维修电工抱怨电机质量欠佳，匝间短路造成电机损坏。于是，我们从电路原理上分析电感线圈断电后产生的反电势，结论是反电势很高。并在通化市电机厂实验室，对空载运行的电机做断相运行实验，实验中发生的多起电机损坏，经解剖证实系由匝间击穿短路引起的，而电机定于绕组根本没有发热。由于对断相运行给电机造成的危害认识不同，因此在对电机实行断相保护时产生了两种不同的意见：认为断相给电机造成过热损坏的观点要对电机实行过热保护或过流反时限特性保护，由此产生了热继电器方案、热敏电阻方案、断相过流延时保护方案以及其他一些方案；认为断相给电机绕组造成高压反电势击穿的观点，对断相采取瞬时动作保护方案，于是一些电子式保护器问世。我们认为断相瞬间在断相绕组两端产生高于额定电压数倍的反．电势给电机造成的危害远大于过热给电机造成的危害，况且断相故障又不能自动排除，因此对电机的断相保护应瞬时动作保护而不是反时限特性保护和过热保护。电动机保护器（电机保护器）应采取动作灵敏的电子式而不是动作缓慢的机电式。至于断相后延时几秒跳闸的做法是无积极意义的。

回答2：

一、电动机烧坏的几个原因：
1、电动机缺相运行：
电动机正常运行时三相负载为对称负载，因此三相电流基本保持平衡，大小相等，如果电动机缺相运行时（三相绕组中任一相断开的现象叫缺相），电动机振动将会变大，出现异常声音，转速下降电流增加，电机温升将会急剧升高，从而导致电动机烧坏。打开烧坏的电动机检查定子绕组，部分绕组变成黑色。
2、长期过负荷运行：

由于电动机长时间过载或过热运行，将会加速定子绕组绝缘老化，绝缘最薄弱点碳化引起绕组匝间短路、相间短路或对地短路等现象而使电动机绕组局部烧毁。打开烧坏的电动机检查定子绕组，全部绕组变成黑色。
3、机械故障原因引起：

电动机轴承损坏、转子不平衡或连接的机泵振动，联轴器连接不平衡等原因造成电动机振动值超标，从而引起电动机绕组匝间松驰，绝缘出现裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绝缘受到磨损，加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁电动机。打开烧坏的电动机检查绕组，一组绕组断相或匝间短路，但绕组不会变色。
4、堵转引起电动机烧坏：

电动机轴承完全损坏不能转动将电机轴抱死，或电动机拖动的机械设备卡死导致电动机堵转，从而造成电动机出现很大的堵转电流，使电动机绕组温升急剧升高而
烧坏电动机。打开烧坏的电动机检查定子绕组，全部绕组变成黑色。
5、其他原因造成电机绝缘降低而引起电机烧坏：

电动机受潮，特别是沿海地区的电动机更容易受潮，如果电动机的防护等级达不到要求或装配时密封不好，电动机更易受到盐雾潮气的浸袭，导致绝缘下降而击穿，造成匝间短路、相间短路或接地短路而烧坏电动机。电动机散热风扇进风口有异物堵塞，通风不畅或电动机外壳有油污等导致电动机散热不均匀或散热不良，长期如此致使电动机过热而电动机绕组绝缘老化，直至电动机烧坏。轴承损坏或跑套等原因使电动机扫堂也会造成电动机烧坏。

二、措施：
1、定期检查和检验智能综合保护装置，确保智能保护装置保持完好状态。
2、严格按照相关规范标准计算确定电动机的保护定值，明确专人负责保护定值管理，确保保护定值规范有效。
3、定期检查和检验电动机一次和二次回路元器件，确保一次元器件与电动机功率相匹配，防止一次元件过电流而导致空开、接触器触点出现熔接现象，导致电动机缺相、不平衡发生。
4、加强电动机的巡检，重点检查电动机的温度，特别是电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常变化，是否过热，缺油，若发现轴承等温升过高，就应立即停机检查。轴承的滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或损缺，轴承间隙是否过大晃动，内环在轴上或外环在端盖上有无转动跑套等现象。出现上述任何一种现象，都必须更新轴承并做相应处理后方可运行，确保电动机处于完好状态。
5、加强电动机定期绝缘监测，做好备用电动机每2个月争取1个月遥测一次绝缘，如果电动机超过2个月以上未启动过，在启动电动机前各运行部除紧急情况外最好通知电气人员进行绝缘监测，合格后才启动运行，防止电动机因受潮或进水而烧坏。
6、严格电动机的启动次数，尤其对于启动时间较长的风机更要限制启动次数。启动次数的规定为：冷态启动两次，每次间隔时间不少于5分钟，热态下启动一次，只有在事故处理时以及启动时间不超过2—3秒的机泵可以多启动一次，对于设计为轻载或空载启动的电动机严禁在重载下启动，严禁电动机在风门关不严或机泵逆转运行情况下启动，以防电动机因启动原因而烧坏。
7、严格执行电动机轴承（瓦）定期添加更换润滑脂（或润滑油）制度，提高检修质量保证轴承（瓦）完好，确保轴承（瓦）间隙合格，防止电动机扫膛而烧坏电动机。
8、确保电动机检修质量，防止电动机装配密封不好而机内进油进水或潮气容易浸入；要保证电动机周围清洁通风良好，保证空气湿度、温度、粉尘浓度、酸碱腐蚀性气体不超标。有电加热器的电动机要按规定及时投入运行。
9、为防止有水冷器的电动机结露，停泵时应同时关闭水冷器的进水阀门。
10、按照相关规范要求做好大容量电动机预防性试验工作，确保大容量电动机保持完好状态。
11、确保电动机拖动的机械设备振动不超标，钳工的设备安装质量达到规范要求，防止由于设备振动原因而烧坏电动机。

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