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1 前言
绝缘电阻合格是判断电机能否启动的重要条件,尤其是高压电机。如果它们达不到规定的绝缘电阻标准而被迫启动,电机就会损坏,造成巨大损失。电机绝缘电阻的判断在各种电气规程或实验标准中都有规定。但在实际操作中,由于参考标准不同,在温度、吸收比等一些细节上存在一定的差异,特别是当绝缘电阻和吸收比在判断标准的临界值附近时,不同的操作人员往往会得到不同的测试结果。
重庆建峰二化总变于2010年8月正式投运。随着化工二厂建设的深入,各种设备已进入调试开车阶段。10KV高压电动机作为电厂的主要动力设备,其运行至关重要。为了满足工艺启动的需要,在日常工作中必须经常测试电机的绝缘,以保证高压电机能随时启动,满足工艺运行的需要。化工二厂试运行期间,10KV高压电机频繁出现绝缘不合格或送电前吸收比不合格的情况。由于参考判断标准不统一,经常出现不同的测试结果,导致运行值班人员无法准确及时判断是否需要送电,造成工作被动。
2 交流电动机绕组的绝缘电阻和吸收比测量规定
电气安装工程《电气设备交接试验标准》第1.0.10条规定,测量绝缘电阻时,应采用兆欧表的电压等级。如果本标准中没有特殊规定,则应适用以下规定:
100V以下的电气设备或线路应采用250 V 50 M及以上的兆欧表;
500伏至100伏以下的电气设备或电路应为500伏100兆欧及以上兆欧表;
3000V至500V以下的电气设备或电路应为1000V 2000M及以上兆欧表;1000 V至3000V以下的电气设备或电路,使用2500V 10000M及以上兆欧表;
电压为1000V及以上的电气设备或电路应使用电压为10000 m及以上的2500V或5000V兆欧表。
兆欧表用于极化指数测量时,短路电流不应小于2mA。
中华人民共和国(PRC)化学工业部《设备维护检修规程》第2卷/动力部分电机维护和修理规程
条款/6.1.1:绕组绝缘电阻的测量
对于低压电机,一般采用500~1000V兆欧表。绝缘电阻不应低于0.5m;更换绕组的电机不应低于5m。
高压电机一般采用2500V兆欧表。其绝缘电阻不应低于每千伏1m。
判断绕组绝缘是否受潮,可以用兆欧测量其绝缘电阻和吸收比。当R60/R15时,电机不潮湿。
中华人民共和国(PRC)化学工业部《设备维护检修规程》,第2卷/电力部件电气试验规范/第3.3.1条规定:绕组绝缘电阻和吸收比。
如果额定电压在1000V以下,室温下的绝缘电阻不应低于兆欧;
额定电压在1000V以上时,定子绕组在接近运行温度时的绝缘电阻不应低于交流耐压前1m/kV;投入运行前,室温下绝缘电阻(包括电缆)不应低于1m/KV。
吸收比:容量在500KW以上的低压电机和电压在1000V以上的高压电机应测量吸收比,R60/R15(吸收比R60/R15也可自行规定)。
3 电动机绝缘测试方法
通过测量绝缘电阻,我们可以发现绝缘击穿和严重的热老化,绝缘油的部分或全部潮湿、污垢和开裂。测量绝缘电阻时,只能施加低于绝缘体临界电压的测试电压。因此,应根据不同电压等级的设备选择不同额定电压和量程的兆欧表。
测量绝缘电阻和吸收比
3.1.1断开设备的所有外部连接线,并充分放电。
3.1.2清除被测产品表面的污垢。
3.1.3接线:兆欧表的接地端E接被测产品的接地端,me的带电端L
3.1.6测量吸收比时,首先驱动兆欧表达到额定转速。当指针指向“”时,立即将其连接到试件上,并开始记录时间。分别读取15秒和60秒时的绝缘电阻值,并计算吸收比R60/R15。
3.1.7读取数值后,先断开火线,再停止兆欧表,以免电容反充电损坏兆欧表。
3.1.8对被测产品进行等电位屏蔽接线时,应注意被测产品上的屏蔽环应靠近火线端,远离接地部分,以减少屏蔽对地的表面泄漏,避免兆欧表过载。
3.1.9记录测试产品的温度。
各种因素对绝缘电阻的影响
湿度的影响
绝缘表面吸湿或形成水膜会显著降低绝缘电阻,使表面污垢更加严重。
温度的影响
温度变化对绝缘电阻的影响很大,所以测试时需要记录绝缘的温度,以便换算成相同的温度进行比较。
3.2.3放电时间的影响
当放电不足时,残余电荷的影响会导致绝缘电阻增大,吸收比降低的虚假现象。
分析和判断
设备的绝缘电阻值不仅因自身老化、潮湿、局部损伤而变化,还与外界环境因素的变化有很大关系。所以需要对电阻值进行综合判断,才能得出正确的结论。根据以下原则:
3.3.1新测得的绝缘电阻值应等于或大于规范的标准值。
3.3.2为进行比较,应将绝缘电阻值换算成同一温度下的电阻值,并与设备的历史数据进行比较。对比结果不能明显降低或差异较大,否则会引人注意。必要时进行检查和确认,找出绝缘不良的原因。
3.3.3大电容设备(如变压器、电容器、电缆等)的绝缘状况。)主要是通过吸收比来判断。如果有明显下降,说明绝缘潮湿或油质严重恶化。
4 高压电动机绝缘判断标准
电机的维护和修理程序:对于高压电机,一般使用2500V兆欧表。其绝缘电阻不应低于每千伏1m(没有规定的温度条件)
电气试验规定:额定电压1000V以上,交流耐压前,定子绕组接近运行温度时的绝缘电阻不应低于1m/kV;投入运行前,室温下绝缘电阻(包括电缆)不应低于1m/KV。
其他规定:还规定1000V以上的电动机绝缘应折算为75进行比较,且不低于1m/KV。
上面的标准很明确,但是应该如何应用到我们10KV高压电机的绝缘测试中呢?下面是一些关键词:——标准温度绝缘电阻,常温绝缘电阻,工作温度绝缘电阻,热态。
标准温度绝缘电阻——是指被测产品在75时的绝缘值
室温绝缘电阻——是指被测产品在常温下(一般为10-40)的绝缘值。
工作温度绝缘电阻——是指设备在正常工作温度下的绝缘电阻。
热状态。3354一般理解为被测产品在55时的绝缘值
为了保证高压电机的安全运行,必须用标准温度(75)下的最低绝缘电阻值加上吸收比来判断10KV电机绕组的绝缘状况。
任一温度下测得的绝缘电阻换算成75的热态温度时,公式为(还有其他换算方法,结果要一致):
其中Rt为绕组温度为T时测得的绝缘电阻(m);t为测量时的绕组温度()。
代入R75=1m/kV * 10kV=10m,可以得到
rt=102(75-t)/10(m)
这样就可以通过计算得到任意温度T下电机绝缘电阻的最小允许值。
计算结果
从计算结果可以发现,不同温度条件下,绝缘电阻的最小允许值变化规律,即每温差5,绝缘电阻的最小允许值按倍变化,每温差10,绝缘电阻的最小允许值按倍变化。温度越高,电阻值越低。掌握这一规律,将使我们在记住一个典型值后,迅速计算出某一温度下绝缘电阻的最小允许值。比如t=75时Rt为10m,t=65时Rt是10m的两倍,即20m。
5 建峰二化总变10KV高压电机绝缘测试规定
综合分析,影响10KV高压电机绝缘测试的因素很多。为统一标准,结合多年的运行管理实践经验,对2号变压器10KV高压电机的绝缘测试和判断做如下规定:
10KV高压电机绝缘测试使用FLUKE1550B摇表。测试前,电缆必须用专用放电导线对地放电1分钟。测试时,红色探针一端接FLUKE1550B摇表“”,另一端接电机电缆侧;黑色探针一端接FLUKE1550B摇表“-”,另一端接接地铜排,不是屏蔽线。
10KV高压电机绝缘测试时,必须记录室外环境温度。室外环境温度由电机轴承温度决定。如果没有温度显示,可以参考该区域未打开的电机的轴承温度来确定。
10KV高压电动机绝缘试验时,必须测试和计算R60/R15 (R60/R15)的绝缘电阻。
测试结果统一换算为75,按照“热态绝缘电阻不低于1m”的标准进行比较。具体数据请参考表1 《10KV高压电机绝缘电阻换算判断参考表》。在实施过程中,采用环境温度低而不高的原则。比如环境温度为28,绝缘电阻换算时以25的绝缘值作为判断标准。
绝缘测试结果的综合判断要求
5.5.1试验结果对比表1表明,高压电机在满足[环境温度下的数据标准]和[吸收比R60/R15]时可以送电。
5.5.2在不满足[吸收比R60/R15]的条件下,试验结果必须如表1所示,满足[常温下的数据标准],高压电机才能送电。
5.5.3如果测试结果不符合表1中[吸收比R60/R15]和相应的[常温下的数据标准]的要求,高压电机不能送电,值班人员应立即将此情况报告班组和车间进一步确认。
6 结束语
对10KV电动机的绝缘测试和判断作出统一规定后,值班人员可以严格按照要求进行测试和判断,既避免了因测试方法不当造成的绝缘电阻不合格现象,又对测试结果作出了准确的综合判断,不存在因绝缘判断不准确造成的工作延误,有效提高了工作效率,保障了安全生产。
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