繞組短路
故障描述:電機繞組的絕緣損壞,導致相鄰的導線之間直接接觸,形成短路回路。短路可能發(fā)生在同一相繞組的不同線匝之間(匝間短路),也可能發(fā)生在不同相繞組之間(相間短路)。
產生原因:長期過載運行使繞組過熱,加速絕緣老化;電機受潮使絕緣性能下降;制造工藝不良,如繞組絕緣包扎不緊、絕緣材料有缺陷等。
檢查方法:可使用萬用表或兆歐表測量繞組的電阻或絕緣電阻,若電阻值明顯低于正常值,可判斷為短路故障。
絕緣性能下降
加速絕緣老化:過高的溫度會使電機絕緣材料中的有機成分加速老化、變脆。例如,常用的絕緣漆在高溫下會逐漸失去柔韌性和粘性,導致絕緣層出現裂紋、剝落等現象,大大縮短絕緣材料的使用壽命。一般來說,電機絕緣溫度每超過允許溫度 8℃,其使用壽命就會縮短一半。
絕緣擊穿:當溫度持續(xù)過高時,絕緣材料的絕緣性能會大幅降低,無法承受正常的工作電壓,從而發(fā)生絕緣擊穿現象。這會導致電機繞組短路,使電機無法正常運行,甚至可能引發(fā)電氣火災等事故。
其他潛在風險
引發(fā)火災:電機過熱是引發(fā)電氣火災的重要原因之一。當電機內部的溫度過高時,周圍的易燃物可能會被引燃,從而引發(fā)火災,造成重大的財產損失和人員傷亡。
縮短電機使用壽命:上述各種由過熱引起的問題,都會在不同程度上加速電機各部件的損壞,使電機的整體使用壽命大幅縮短,增加設備的維修和更換成本。
電機本身
繞組短路:電機繞組發(fā)生匝間短路、相間短路或對地短路時,短路處會產生很大的短路電流,使繞組發(fā)熱急劇增加。例如,長期運行導致繞組絕緣老化、破損,就容易引發(fā)短路故障,造成電機過熱。
繞組斷路:繞組斷路會使電機三相電流不平衡,未斷路相的電流增大,從而使電機發(fā)熱。而且斷路處還可能產生電弧,進一步增加局部溫度,損壞電機。
定轉子氣隙不均勻:定轉子之間的氣隙不均勻會導致磁場分布不均勻,使電機產生單邊磁拉力,增加電機的運行阻力,同時也會使電機的鐵耗和銅耗增加,引起電機過熱。
電機選型不當:如果選擇的電機功率過小,無法滿足實際負載的需求,電機就會長期處于過載狀態(tài)運行,必然會導致電機過熱。反之,若電機功率過大,與負載不匹配,會使電機運行效率降低,也可能出現過熱現象。