摘要：随着人们用电需求的不断增加，对于电力系统的安全性和可靠性提出了较高的要求，这也就促使调度对于发电企业机组的运转安全可靠以及调峰能力的要求也随之越来越严格。对于发电企业来说，影响业绩和经济效益的最为关键因素之一，就是辅机缺陷所造成的发电机工作不能按调度曲线运转。在火电厂中，高压电机作为重要的关键性辅机，一旦发生故障，就极有可能造成机组被迫停止运行，当机组处于高负荷运转时，就会发生降低负荷的情况，严重时候会出现非停的现象。所以加强对火电厂高压电机故障的预防和控制，是当前发电企业和设备管理人员的急需解决的一个重要问题。
关键词：高压电机；绝缘低问题；解决方案
1高压电机常见绝缘故障及原因分析
1.1 绝缘老化
通常情况下，火电厂高压电机所运行工作的环境比较恶劣。如煤粉、潮湿、不通风、高温等，这无疑会导致绝缘会迅速的老化，在电机运行过程中，导致绝缘损坏等情况。导致高压电机发生老化的主要原因有 5 点。（1）机械。由于振动冲击、离心力等方面的作用下，会导致绝缘发生机械变形，最终造成高压电机的绝缘出现裂缝，或者受到磨损，从而产生薄弱的环节。（2）热。夏天是一个比较炎热的季节，由于环境温度较高，高压电机的冷却器长时间的积污等，从而导致冷却器的作用降低，电机温度一旦升高，造成热老化现象，涡流等发生的热量，不仅会让绝缘出现软化现象，更会让其变形，从而造成薄弱环节的发生；再者，因为热量过高，会让绝缘老化加速。（3）电。由于工作人员在操作电压、电压波形等过程中的方式不合理，再加上在薄弱环节造成放电等现象的发生，从而导致绝缘的局部被烧损坏。（4）环境。高压电机由于在户外，天气的变化产生热胀冷缩反应，导致其的密封性能受到影响，还有湿气、化学物质等的侵入绝缘层当中，让其的绝缘性能降低，老化等情况的发生。（5）工作方式。高压电机在运行的过程中，由于使用的运行方式不合理，对电机进行不断的启动，让其在运行过程中发生超载，这无疑会让高压电机的绝缘老化现象加快，通过运行实践证明，如果高压电机长期的处于超载运行状态，会让温度极高，最终会让老化现象加快，这也是主要原因。
1.2 绝缘受潮
高压电机一旦被水和汽侵入，工作人员又没有在第一时间将其进行散发等处理，很容易导致电机的绝缘性能受到影响，严重的会发生短路接地等情况，最终损坏电机设备。导致高压电机绝缘受潮的主要因素有 5 方面。（1）管道进水。高压电机通常情况下在附近都会进行热力管道和取样管路的布设，该方面存在相应的压力，如果管道出现焊缝开裂，管和管的接头发生分离等状况，会造成水和汽侵入到电机当中，并且从电机外壳缝隙向内部渗透。（2）防雨设备受到损坏。电机如果是在室外安装，通常会给其进行防雨棚及防雨罩的布设，一旦防雨罩被各方面的原因损坏，如果遇到下雨天气，电机被雨水淋到，雨水会顺着电机裂缝进入到机体的内部，从而造成电机的绝缘受潮。（3）电机接线密封性差。一般情况下，电缆会至桥架或者布设电缆沟和电机进行相连，通常施工的工艺为穿线钢管结合蛇皮管来完成，钢管和蛇皮管两侧、接线盒等部位一旦没有很好的进行密封，如果潮气入侵内部，再加上天气温度突然下降，导致凝露的发生，最终使得接线盒的绝缘受潮。（4）绝缘子设计不当。一般运用的高压电机，有部分的电机接线盒的制成材料主要为环氧树脂或者是纯瓷支柱绝缘子，这种材料自洁性非常的差，如果与潮气接触，会导致其的绝缘迅速降低，因为雨天和空气湿度很大的情况下，会造成绝缘出现不合格的情况。（5）电机电加热器差或者使用不合理。为了提高高压电机的性能，目前市场上的高压电机通常都有电加热器的配置。电机如果长期在运行使用状态下，会因为和潮气接触绝缘受到影响，电机长时间的停止运行状况，雨后将电机启动，如电加热器没有根据具体情况运用到实际当中，潮气没有迅速的得到处理，从而导致绝缘出现不合格。
2解决方案
2.1方案一
近年来，仪电车间采用了许多方法。比如，对备用的循环机电机定期进行绝缘检查，清扫定转子绕组上的灰尘，并且通过用发热量大的碘钨灯和定子绕组通低压交流电、转子绕组通直流电的方式对电机进行烘烤，确保电机定转子绕组绝缘达到要求。传统的烘烤方式存在以下缺点：每次烘烤电机时，必须用大量的灯泡和导线悬挂在机身上，造成现场零乱，不符合规范化要求；灯泡烧烤时，温度高，且受热不均匀，易造成电机绕组的绝缘层局部老化，影响电机使用寿命；现场属于防爆区域，采用灯泡烘烤时达不到防爆要求，易造成火灾爆炸事故；灯泡持续工作时，若灯泡爆裂，玻璃碎渣飞入电机绕组内，会损坏电机绕组绝缘层；灯泡烘烤时，一般用 10 盏 1kW 的碘钨灯，同时定子绕组通交流电，功率在 4kW 左右，总功率达到 14kW，烘烤一天用电就达到300kW•h 左右，耗电量大。
2.2方案二
有没有一种安全、节能、方便的电机绕组烘烤方式，确保电机绝缘随时符合标准要求呢？经过认真分析，并查阅相关资料，笔者参照高压封闭电机绕组加热方式，最终选丹东科亮电子有限公司生产的 HBQ 型高压电机防潮加热带，如图 1 所示。
图 1 HBQ 型高压电机防潮加热带
2.2.1产品介绍
HBQ 型高压电机防潮加热带 / 电热带的主体材料是硅橡胶，外加玻璃丝套管，绑扎在定子绕组外环，最后同电机一起浸漆，这样能使加热带的热量更好地传导在电机绕组线圈上，充分利用加热带的热量。其结构合理，安装简便，可替代进口产品。该产品的技术参数为：绝缘耐压≥ 20kV DC；引出线与屏蔽层耐压≥ 2.5kV AC；绝缘材料耐温≥ 250℃；当环境温度为 40℃时，加热带表面温度≤ 125℃（在封闭的圆筒金属空腔中缠绕加热带一周，通电至稳定状态时加热带的温度）；主体材料为硅橡胶；加热带额定工作电压分别为 A220V、B 110V 和 E 380V。
2.2.2工作原理
防潮加热带为带状，属于较柔软的加热装置，绝缘好，耐高温，可以将它直接绑扎在电动机绕组端部。它的优点是，当电机停止工作时，HBQ 型高压电机加热带开始工作，加热带表面温度传给电动机绕组。它使电机绕组的温度始终保持高于环境温度 5℃，从而避免电机绕组结露，阻断潮气对绕组的侵蚀，保证在潮湿环境中电机绕组的绝缘符合标准。根据电机功率和定子绕组尺寸的大小，向厂家定做 4 条额定电压为 220V，长度为 6m，宽度为 3cm，厚度为 7mm，功率为 300W 的加热带，在定子绕组两端各安装两条。整个加热带功率为 1200W，一天用电量只有 30kWh 左右，大大地节省了电量。如果天气好，空气干燥，不影响电机绝缘时，加热带就不需要工作。所以，在加热带的控制回路中，笔者增加了一个手动开关，不需要加热带工作时，就由人工控制。其具体接线方式如图 2 所示（仅画出一条加热带）。
R：加热带；K：交流接触器；SB1：启动按钮；SB2：停止按钮
图 2 电动机防潮加热带接线示意图
经过可行性分析后，相关工作人员认为，在电机定子绕组两端安装 4 条高压电机防潮加热带方案可行，投资省，安全可靠，能够解决电机绝缘受环境影响的问题，从而达到电机即启即用、不影响生产的目的。
3结语
整体分析了高压电机绝缘故障的问题，并且对其进行了预防性维修工作的开展，能够让高压电机的绝缘老化速度降低，减少高压电机绝缘故障的发生，运行新材料、工艺等让高压电机的运行更安全、高效，这样才能让发电企业长远的发展。
参考文献：
[1]李克.火电厂高压电机绝缘故障原因分析与对策[J].电工电气，2017（09）：69-71.
[2]李克.火电厂高压电机绝缘故障原因分析与对策[J].机电信息，2017（24）：69-70.
[3]方建国，祁世发.高压电机绝缘技术研究[J].防爆电机，2015，50（05）：46-50.
[4]孙攀，李振忠.论高压电机绝缘与干燥问题[J].科技创新与应用，2013（16）：102.
论文作者:谢正松
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/13
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