高压电机绕组温度升高的原因分析及对策

２ 原 因分 析
经 检 查 ，发 现 转 子笼 条 出现 了 断裂 。该 高 压 电 机 转 子
采用 的材质为铸铝 ，同时钢球磨 机启动 频繁 ，一般 每天可
达到 ４ 次 以上 。而 电机 在 启 动后 会 产 生 巨 大 的 电流 ，使 得
不 冒火 ，这主要是由于在这一时期断条上没有 电流流过。 在转子铁芯硅片绝缘效果较差 ，导 向效果较好时 ，断条两 端可借助铁芯来产生 电流回路 ，但是 鼠笼条及转子铁芯配 合不密切，其 与铁 芯 的接触位 置 常处在 时断 时连 的状 态
而 导致 转 子笼 条 的温 度大 幅升 高 ，在离 心力 与 径 向 电 磁 力
的影 响下 ，材质应力超过 限定范 围后便 会发生断裂 。经分
析 ，判 断 造成 电机 电 流波 动 幅度 和绕 组 温度 偏 大 的 原 因 主
要是转子笼条 出现了铝熔现象 ，少数笼条在短 路环位置发
生 了断 裂 。
大变化。
正常运行时 ，＃１ 钢球磨机 电组 绕组温度大 幅升高 ， 电机绕组温度在启 动后从 ３ １ ℃升高 到 ｌ ｌ ５ ℃，同时实 际运 行电流在 ７ ２ ￣８ ６ Ａ范围内来 回波动。现场测量发现 ，其绕
组外 部 温度 达 到 了 １ ０ ７ ℃ ，前 后 轴 承 温 度 为 ４ ６ ℃ ，电 机 振
（ ４ ） 异 步 高 压 电机 频 繁 启 动 ，且 启 动 时 间过 长 、 电 流
１ 提 出 问题
某 企 业 配 备 了 ３ 台 湿 式 钢 球 磨 机 ， 电 机 型 号 为
Ｙ Ｊ ￥ ５ ０ Ｏ 一 ４ ，额 定 电压 为 ６ ０ ０ ０ Ｖ， 电 流 为 １ ０ ４ ． ５ Ａ，功 率 为
下 ， 电流会 烧 毁 铁芯 ，这 种情 况 十 分 普 遍 。 鼠笼 条 断 裂 较 多 时 ，相 应 的转 子受 力 便会 下 降 ，启 动 难 度 加 大 ，启 动 时 间延 长 ，同时 三 相 电流 的 波 动 幅度 增 大 ， 电机 绕 组 温 度 升
转子笼条有巨大的电流通过 ，尤其是端部的电流更大 ，从
关 键词 高 压 电机 绕 组 温 度 节 能
中图分 类号
Ｔ Ｍ３ ０ ７
０ 引言
随着我 国工业产业的快速发展 ，高压 电机 的应用愈发
杂质成分混合到铝液 内被熔铸到转 子中，便会在 实际的运
行过程中发生断裂现象 。 （ ２ ） 铸铝工艺应用 不 当导致 转子发生 断裂现象 。如铸 铝时铁芯预热温度不足 ，手工铸铝 又无法一次完 成而出现 中断情况 ，导致前后不同时间段熔铸 的铝液没有 良好 的结
合。
普遍 。但高压电机在 日常运行过程 中极易 出现绕组温度过
高的情 况，长此以往不但会导致 电机组 的使用寿命大大 降 低 ，严重时甚至会引发安全事故 。为此 ，本文就一起 高压 电机绕组温度升高 的原因展开分析 ，并提出 了针对性 的应
对策略 。
（ ３ ） 存在严重 的焊接质量 缺陷 。 目前 ，电机制造 多采 取钎焊 的方式 ，这种焊接方式在强度上表现较差 ，如端环 孔和导条配合 不 当，焊接 时用 到的材 料不 能充分 灌 人其 中，较易导致焊接位置的电阻值增大 ，在电动力 、热应力 和离心力的影 响下 ，造成焊接位嚣极易出现开裂 ，使得导 条丧失支撑进而发生断裂。
高温。另一方面是受交变应力的影响 ，高压电机组启 动时
形成 的 电磁 力 ，就 是笼 条 中的启 动 电 流 与转 子 磁 场 的 作 用 力 ，电机 启 动 后 的振 动 幅 度将 达 到 最 高 ，通 常会 直 接 作 用 在转 子 笼 条 以及端 环位 置 ，因此 交 变 力 也 是 造 成 转 子 笼 条
右） 会通过转子笼条 和端 环位置 ，高 电流造成 的热量将 会
６ ８ Ｉ Ｗ ＷＷ． ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｅ ｔ ． ｎ ｅ ｔ ｌ 中国电工网
运行 维护 导致转子笼条及端环位置在极端 时间 内出现 ３ ０ ０ ℃以上 的
（ ３ ） 更 换 铜 质 转 子 笼 条 。 电 机 启 动 后 ，笼 条 要 流 过 极
９ ｏ ｏ ｋ ｗ ，转速为 １ ４ ９ ５ ｒ ／ ｍｉ ｎ ，绝缘 级别为 Ｆ ，防护级 别为
Ｉ Ｐ ５ ５ ，接 线 方式 为 Ｙ。
过大。通 常 ，异 步 电 机启 动 电流 是 额 定 电 流 的 ６倍 左 右 』 。电机启动后 ，受到转子反电势影响 ，启 动转矩无法 建成 ，存在着巨大 的机械力 ，启动后力矩不够 ，造成启动 时间长 ，从而使得启动时转子表层温度过大 ，导条上下不 符 ，发生严重的形变 ，导致其和铝芯之间的结构产生 了巨
高现象也将更加明显 。
（ ２ ） 启 动 过 程 中最 易 发 生 转 子 笼 条 断 裂 。 … 方 面 是 受
２ ． １ 铸铝 转 子 隐性缺 陷
（ １ ） 采用的铸铝 材料纯度不 足。铝熔槽 中含有 的大量
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热应力的影 响，启动后瞬时 电流（ 达到 额定 电流 的 ６ 倍 左
运 行 维 护
高压 电机 绕 组温 度 升 高 的原 因分 析 及 对 策
石 忠 明
（ 华 东天 荒坪抽 水 蓄能 有限 责任公 司，浙 江 湖州 ３ １ ３ ３ ０ ２ ）
［ 摘要］ 以某高压 电机绕组 的温度 异常升 高为例 ，通过对其 温度升 高的原 因进 行分析 ，发现 转子笼条 已出现 了十分 明 显 的铝熔情 况并且 有些部位 已出现断裂 。在 实施 了转 子改造 、更换 铜质笼条 以及 对 电机运行 方式进行 了优化 调整后 ，绕组 温度得到 了大幅度的降低 ，取得 了良好 的节能改造效果 。
动达到 ０ ． ０ １ ２ ｍｍ。高压综保装置电流摆动 和监控系统结果
相同。
２ ． ２ 转 子 笼条 断裂分 析
（ １ ） 转子笼条断裂时 的情 况 。电机启 动后 鼠笼 条断 裂 会 出现冒火现象 ，在断条数量较多 时，空载 电流也会 明显
增 多 。而在 鼠笼 条完 全 断 裂并 脱 离 后 ，电 机 启 动 时 也 可 能