浅谈中小型电机匝间短路_周治勋

科技致富向导2009.8

工业技术·47·

浅谈中小型电机匝间短路

周治勋

1

谢平

2

（1.内蒙古多伦县大唐煤化工有限责任公司内蒙古黑龙江

多伦哈尔滨

[1**********]0

）

2.黑龙江宏业工程建设监理有限责任公司

引言

由于所在单位的设备里，中小型电机使用量很多，时常发生电机烧毁现象，其中较常见的故障是电机的匝间短路。因此弄清楚电机匝间短路发生的原因和出来方法，并积极把造成故障的原因降低到最低点，在现实生产中有着非常实际的意义。

1．匝间短路发生的原因

对于中小型电机，绝缘良好的漆包线膜可承受4000V的高压，而匝间工作电压甚低，因此绝缘未受损坏低电机发生匝间短路的可能非常小。但由于电机在生产和安装中，经过绕线、嵌线、排线和多次或搬运，每道环节都可能使线圈导线的漆膜划伤或擦伤，因而成品电机易发生匝间短路。

成品电机在出厂前做的匝间短路实验，有的是用升高电压空载3min的方法，有的是用匝间仪来测试的。对于匝间绝缘破坏严重的电机，经短时升高电压测试后，很容易查出来，而对匝间缘受伤轻微的电机，则难检查出来，这些受伤的电机在进入用户使用后，当绝缘受损到一定程度时，就发生了匝间短路，造成这种情况的发生，主要有以下4种原因。

（1）环境潮湿，是匝间绝缘电阻进一步下降。

（2）点击长期超负荷运转，绕组温度比常温升高70℃左右，随之匝间绝缘电阻亦降低。

（3）由于机械和电磁方面的原因，使绕组（特别是端部）发生轻微振动，导体间相互摩擦，进一步破坏匝间绝缘。

（4）偶然的过电压也易使匝间被击穿，在过电压的情况下，匝间原来就受损的部位绝缘较差，最易发生匝间短路。如图：

2．匝间短路的特性及物理变化过程

在图中，假设在a、b发生了匝间短路，被短路的匝数为W1，每相绕

组共W匝（设每相只有一条并联支路）。W1相对W是一个很小的数，可以认为发生匝间短路后每极磁通并不变化，亦即气隙磁密不变。因此，若设每相绕组的外施电压为U，反电势为E，则a、b间的我W1匝线圈的反电热为W1*E/W，漏阻抗为W*Z/W，而a、b间的电压降当匝间绝缘良好时为W*u/W，当完全匝间短路时则降为0.电机正常负载运行时每相的负载电流为

（1）Ie＝U－E／Z

当发生匝间短路时，流过短路环的环流为I=X-W1*E/W/W*Z/W（2）式中X———a、b间的电压。

当绝缘逐渐损坏时，X降由W*u/W，慢慢接近于零，因而I将由Ie逐

（3）渐变小，到零，再反向增大，最后增至为I=X-W1*E/W/W*Z/W=-E/Z

由电机原理可知，反电势E大约为外施相电压的85%-95%，即E=（0.85-0.95）U（4）

综合（1）、（2）、（3）、（4）可求得完全匝间短路时的短路环流I=（5.7-）19Ie。

是负载相电流的5.7-19倍，如此大的电流，使短路线圈很快过热。因此有一匝或数匝线圈烧黑是判断电机匝间短路的显著特征。有时还伴有线圈的烧断，即短路点处，因此时此处的电阻最大，是最薄弱的地方，易被烧断。

值得一提是，发生匝间短路时，相电流的变化并不大，因而即使线路中装有过电流保护，也不会动作。

3．结束语

在实际生产和工作中，当发现电机匝间短路后应区别对待，积极处理，以便在生产中最大程度地利用好电机，为生产服务。

（1）若在浸漆前发现绕组匝间短路，处理较简单，只需找到短路处，将他们分开即可，经过浸漆，烘干，电机正常使用。

（2）若在电机使用中发现匝间短路，可采用以下两种方法处理：

①匝间短路不太严重，绝缘没被破坏，这时可将短路处加热烘软后，分开短路的线圈，滴些绝缘漆后烘干可用。

②短路线圈完全烧黑，且已被烧断。如果短路匝数很少，可将短路线圈起槽后去掉这几匝，再将断头焊接好，不会影响电机正常使用；但如果短路匝数较多，则最好的办法就是更换掉这只线圈。

50m自然伽玛重复曲线。

上提仪器串至距离油管喇叭口或第一级配水器以上100m，释放同位素，释放器打开后，以300m/h的速度上提仪器100m。动态监测同位素的井内运移情况。

以600m/h速度测量同位素曲线和磁定位曲线，并加测重复曲线。关井等待井温恢复，一般等待一小时以上。

以600m/h速度下测井温恢复曲线和磁性定位曲线,并加测重复曲线。上述过程完成后，仪器串起出井口，测井过程完成。（5）施工过程的注意事项

1）对于分层注水井，应在不破坏流温环境的条件下，先下测流温。2）同位素释放后，要动态监测同位素的运移情况。3）在等待和测量井温恢复时，井口溢流要尽量小。5．大颗粒同位素吸水剖面测井与成果分析

（1）利29-21井为混注井，注水量30m3/d，注水方式为正注。1）利29-21井同位素投注方案

根据对该井地层参数及以前取得的吸水剖面资料进行综合分析，认为本井存在大孔道，因此，制定出该井同位素投注方案:

100μm-300μm:0.01mci/m，300μm-600μm:0.005mci/m

300μm-900μm:0.005mci/m

总量0.02mci/m，采用混合投注，释放器井内释放方式。释放深度2000m。

2）利29-21井吸水剖面资料分析：本井为笼统注水井，在测井时按照施工方案进行施工，首先测流温和GR基线，然后在2000m释放完同位素后，仪器追踪同位素运移方向。

从所测资料分析：流温曲线和静温曲线在17小层有非常明显的温度变化，是全井段温度变化最大的层。同位素曲线在17层表现出明显的同位素异常显示。除了18层外有一些同位素显示外，其它各层同位

素曲线异常显示并不明显，说明同位素大部滤积到了17层上。另外，从曲线反映同位素在17和18层之间有同位素沾污显示，这是由于18层少量吸水，同位素在上移路径沾污造成的。

根据本次所测资料处理后的结果是：主力吸水层为17层，相对吸水量为93.47%，绝对吸水量为：28.04m3/d。本井在2006年6月曾用普通粒径同位素测过同位素吸水剖面，下表是两次使用不同粒径同位素测井资料解释结果的对比。

6．结论及建议

在油田注水开发中，一般是：有什么样的吸水剖面，就有什么样的产液剖面。获取真实可信的吸水剖面资料，可以为油田的合理开发，提高采收率，最大限度地提高经济效益，提供非常重要的基本依据。

（1）在利津油田通过29-29井，利29-29井，利29-9井进行大粒径同位素测井实验以及对周围连通生产井的产液状况分析，初步探明了该地区大孔道地层适用的同位素的粒径范围，并总结了一套相应的同位素测井施工方案。认为在该区块使用100μm～900μm粒径的同位素，采用混和投注方式，可以有效的解决由于该区块注水井大孔道的存在对测井资料失真问题的影响。

（2）随着注水时间的延长，地层孔喉直径随时间增加有进一步加大的可能，因此，建议当使用100μm～900μm粒径的同位素，仍会有同位素“进层”现象时，逐年增大所使用的同位素微球的粒径。

（3）在同位素粒径的选择方面，大粒径同位素并不一定适用于各类井，主要考虑具体井的情况，根据井况来确定其粒径使用大小，粒径选择过大，容易造成沉积，要根据同位素粒径选择原则来定。

（4）在资料解释方面，应根据具体井动态监测曲线，及随测的井温曲线来综合判断吸水层位和其它污染情况。

（5）在测试工艺上，应采取手压泵、卸流管线控制井口溢流量小于3

2m/d，仪器第一趟下井应下测流温曲线，待同位素曲线曲线测完后再关井测量关井井温，关井时间应在1小时以上。