三相异步电动机直流电阻不平衡缺陷诊断

摘要：针对2台160kW三相异步电动机绕组的直流电阻不平衡缺陷，详细介绍了用直流电阻试验发现并分析诊断缺陷的过程，找出缺陷发生的原因，反映实际问题，总结经验教训，提出整改措施。

关键词：三相异步电动机；恒流法；直流电阻；不平衡；

Abstract：For the unbalance defect of the two 160kW three-phase asynchronous motor’s DC resistance， the DC resistance test was used to find the defect. By means of analyzing and diagnosing the defect， the cause of the defect is drawn， what the purpose is to reflect the actual problems， to summarize the experience， to learn lessons and to propose the corrective measures.

Key words：Three-phase asynchronous motors； Constant current method； DC resistance； Unbalanced

0 前言

三相交流异步电动机，俗称马达，因其结构简单、运行可靠、使用和维护方便、投资少等优点，被广泛用作很多机械系统的动力机。自配用交流变频电源装置（变频器）以来，电动机又具备了像直流电动机那样的无极调速性能，而使它的应用范围更加广泛。惠州抽水蓄能水电厂（以下简称惠蓄）每台水泵水轮机的辅机系统中均包括19台电动机，以满足机组安全可靠运行的需要。

由于辅机设备往往是电厂设备状态监测的薄弱环节，是造成机组非计划停运的原因之一，保证电动机的安全运行是电厂检修维护的重要内容。定期对电动机进行直流电阻测量试验，可以有效的反映以下问题[1]：①中间连线不实，即存在虚接处；②一匝多股的绕组，接线时有的线股未接上或中间有断股现象；③导线粗细不均或电阻率有少量差异；④匝数多少有误； ⑤故障后是否因短路冲击电流产生的内应力，使绕组因变形而发生匝间、相间短路故障。

参照南方电网公司《电力设备预防性试验规程Q/CSG114002-2011》[2]中对交流电动机的试验项目、周期的要求：3kV及以上或100kW及以上的交流电动机绕组的直流电阻测量应1年测量一次，各相绕组直流电阻值得相互差别不应超过最小值的2%；中性点未引出者，可测量线电阻，其相互差别不应超过1%；其余电动机根据实际情况规定。本文详细介绍了今年惠蓄#7机组检修过程中2台160kW电动机的直流电阻试验，对测量过程中发生的现象进行诊断和技术分析，对发生的缺陷进行处理，总结经验教训，为相关实践提供借鉴。

1 测量原理及要求

电动机定子绕组直流电阻与变压器直阻测量的电路原理相同，以单相变压器为例，变压器直阻测量时绕组内通过直流电流i，会在铁心内产生单方向磁通Φ1，由于绕组是一个具有电阻的电感线圈，因而这一电路是一个具有电阻R和电感L的电路，如图1所示。图中R是绕组电阻，L是绕组的电感，Ra是绕组的附加电阻[3]。

惠蓄2014年03月#7机组检修中，对端电阻在1Ω及以下的电动机，采用武汉国电西高电气有限公司的GDZRC-3A直流电阻速测仪进行测量。该仪器采用了四端钮伏安法测量电阻的工作原理，能提供满足要求的恒定测试直流大电流，直接显示感性负载、电气设备和材料的直流电阻测量值[5]。该仪器通过广州市计量检测技术研究院于2013年07月16日依据国家计量检定规程《直流低电阻表》（JJG837-2003）开展校准，校准项目结果符合规程中0.5级技术要求，检定证书号为DA-20135066，有效期一年。

2试验与处理

惠蓄每台机组均配置2台型号为ETANORM-R 300-400的技术供水泵，容量1200m3/h，扬程37m，转速1480r/min，轴功率160kW，由2台型号为1LG0316-4AB70的三相异步交流电动机拖动。电动机厂家为西门子，整机总质量1120kg，工作电压380V，采用接线方式，功率因数0.89，效率95.1%，额定线电流287A，防护等级I P55，配用施耐德ATS48C32Q软起动器启动。

2.1 #7机组#1电动机直流电阻测试与处理过程

3 结论

针对上述两起电动机缺陷发现和处理的过程，可以得出以下结论：

（1）通过分析两台电动机相似的缺陷情况，可知由于设计或制造的原因，西门子制造该型电机过程中由于端部引出线线耳选型不当，局部接触面积偏小，电机在正常工作电流下异常发热；应对其它同样型号电动机进行排查；

（2）工欲善其事必先利其器。之前的检修工作中因为未使用正确的测量工具，导致缺陷未能及时发现，以致情况恶化；

（3）大容量电动机若在运行中发生故障，不仅电动机自身损坏，造成损失，也将造成机组非计划停运，影响考核指标；

（4）对电厂稳定运行重要的电动机应进行早期故障诊断、分析，提前控制，可为电厂安全稳定经济运营，提供保障。

参考文献：

[1] 才家刚编著.图解三相电动机使用与维修技术[M].北京：中国电力出版社， 2002.

[2] 电力设备预防性试验规程[S] （Q/CSG114002-2011）.

[3] 王正茂.电机学[M].西安：西安交通大学出版社，2000.

[4] 三相异步电动机试验方法[S] （GB/T 1032-2005）.

[5] 电阻测量装置通用技术条件 第3部分：直流电阻测试仪[S] （DL/T 845.3-2004）.