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如何從故障特征界定三相電機繞組的故障責任？
點擊次數：649 發布時間：2024-12-25
電機繞組發生故障，從責任判定的角度區分，可以分為制造質量和使用問題兩大類。繞組匝間、相間和對地故障基本可以歸結為制造質量；但對于電機因進水、受潮等因素導致的絕緣問題，除非有明顯的痕跡證據，否則不太容易界定。而繞組過熱、過載、缺相等問題，更多的時候為使用責任。
電機繞組發生擊穿故障后，局部修復的可能性很小，大多數情況需要重新加工繞組。拆機檢查可以發現，繞組燒壞處為暗黑色且有焦臭味。故障嚴重時，還有燒化的銅珠顆粒，并伴有燒碎的絕緣材料粉末。按照繞組燒毀的特征，可以基本確定燒毀的原因：
（1）如果只燒壞一個線圈中的數匝導線，屬匝間短路。對于匝間故障，我們可以從繞組的兩端進行觀察，一般情況下，匝間故障有“流竄"的特點，也就是在繞組的兩端都會有不同程度的燒痕，只是程度不太一樣。匝間故障一般只限于繞組一相的一個線圈，即使其他相也有，也屬于無規律狀態，繞組兩相或三相均發生匝間的可能性不多，除非是生產加工過程中繞組受損。
（2）對于三相繞組，出現規律性的繞組燒毀，人們習慣地稱之為花瓣形狀。若一相燒壞，應該是三角形接法的繞組缺相；但若兩相繞組燒壞，則是星形連接繞組發生缺相問題。缺相問題一般發生在使用過程中，大多屬于連接問題，但也不排除電機本身制造質量導致的缺相。
電機帶載運行中若發生缺相，電機轉速會突然下降，通電相（未發生斷開的相）的相電流會增加很多，但電機不發生停滯，但轉動時間不會太長。電機缺相若在停機期間發生，則電機不能重新起動。
（3）三相繞組全部燒壞，看起來整個繞組全部燒壞變色。不嚴重的，能看見端部繞組的絕緣有崩裂現象，嚴重時繞組、絕緣都燒得很黑，端部繞組呈松散狀。這類問題可能是由于電機低電壓帶載運行、過載，或者接線錯誤、轉子卡滯及起動不順利等原因所致。
電機長期過載，與電機和負載的匹配有關，即存在小馬拉大車問題；低壓重載運行一般出現在電網容量不足，或野外臨時拉接的線路，都會導致電機額定電壓不足；對于接線問題，一般發生在三角形與星形連接的情況，如應該是星星連接的電機，被誤接成三角形，電機繞組會很快的因發熱而燒毀；對于電機運行過程中出現的卡滯，相當于將電機轉子堵轉，此時電流會特別大，同樣會造成電機繞組短時間內燒毀。當然，對于電機先天性的溫升高，運行時出現的繞組過熱問題也不容忽略。
（4）相間和對地故障。該類故障只發生在局部，不會漫延到更大的地方，對于該問題我們在原來的文章中有過詳述。
為了預防繞組發生致命性問題，應通過適當方式監視電機溫度。電機過熱，應該進行相關參數的檢測，抽測得的參數值具備一定的特征：檢測電機的三相電流。當三相電機的一相發生匝間短路時，往往兩相電流比正常值大，另一相電流較小，甚至小于正常值。當測量三相繞組電阻時，阻值小者可能已短路。測繞組相間絕緣電阻，阻值低的兩相可能短路，檢測對地絕緣，擊穿的繞組相電阻極小。
除以上對地、相間的匝間故障外，若三相繞組有一相頭尾反接，則起動轉矩大幅下降，稍帶負載就不能升到額定轉速，三相空載電流顯著增大并且不平衡，噪聲振動異常，空載也嚴重發熱。電機滿載連續運行時，電源電壓過高或過低，三相電壓不平衡，星形接法誤接成三角形都會使負載電流猛增、繞組過熱。