钢铁行业高压电机绝缘测试与判断

钢铁是工业食品，也是人类使用最广泛的金属材料。它在社会生产和生活的各个领域都有广泛的应用。钢铁厂也是各种电机使用量最大的行业，它们涉及许多配套工厂，如采矿厂、炼焦煤厂、化工厂、发电厂、烧结厂、高炉、炼钢厂、发电站等，所有这些都需要使用高压电机。对电机运行进行有效和科学的管理，特别是电机运行前的绝缘测试和维护，至关重要。
合格的绝缘电阻是决定电机能否启动的重要条件，特别是对于高压电机。如果电机在不符合规定的绝缘电阻标准的情况下被强行启动，它将被损坏，由此造成的损失将是巨大的。各种电气法规或实验标准中都有相应的规定来确定电机的绝缘电阻...
当钢铁企业的各种设备进入试运行阶段时。作为装置的主要动力设备，高压电机的运行至关重要。为了满足工艺要求，有必要在日常工作中定期测试电机的绝缘性，以确保电机可以随时启动，以满足工艺操作需要。在企业的生产经营中，3kV、6kV和10kV是常用的高压电机型号。然而，高压电机在送电前会反复出现绝缘故障。由于缺乏统一的判断标准，经常出现不同的测试结果，这使得操作人员难以准确及时地判断是否应该传输电力，从而导致被动工作。Sikcon的高压电机绝缘自动检测已在钢铁厂和一些行业标准和要求中使用。以下是为大家总结的一些相关标准和信息。

1.交流电机绕组绝缘电阻规定
1.1.根据电气设备安装工程《电气设备交接试验标准》，测量绝缘电阻时，应使用兆欧表的电压等级。除非本标准另有规定，否则应遵循以下规定：
100V以下的电气设备或电路应使用250V 50MΩ或更高的兆欧表；
500V至100V以下的电气设备或电路应使用500V 100MΩ或更高的兆欧表；
3kV至500V以下的电气设备或电路应使用1kV 2000MΩ或更高的兆欧表；10000V至3kV以下的电气设备或电路应使用2.5kV 10000MΩ或更高的兆欧表；
10kV及以上的电气设备或电路应配备2.5kV或5kV 10000MΩ或以上的兆欧表。
用于剩余电流测量时，兆欧表的短路电流不应小于2mA。
1.2电动机维护检查规程：绕组绝缘电阻的测定
对于低压电机，通常使用500-1000V兆欧表。其绝缘电阻不应低于0.5MΩ；对于更换了绕组的电机，电阻不应小于5MΩ。
对于高压电机，通常使用2500V兆欧表。绝缘电阻不应小于每千伏1MΩ。
为了确定绕组的绝缘是否受潮，可以使用兆欧测量绝缘电阻。当吸收比R60/R15≥1.3时，表示电机没有受潮。
1.3根据电气测试规定：绕组绝缘电阻
对于1kV以下的额定电压，室温下的绝缘电阻不应小于0.5兆欧；
对于1kV以上的额定电压，在交流耐压之前，定子绕组在工作温度附近的绝缘电阻不应低于1MΩ/KV；投入运行前，室温下的绝缘电阻（包括电缆）不应低于1MΩ/kV。

2.电动机绝缘试验方法
通过测量绝缘电阻，可以检测到绝缘击穿、严重热老化、局部或整体水分、污垢和绝缘油开裂。测量绝缘电阻只能施加低于绝缘体临界电压的测试电压。因此，应根据不同电压等级的设备选择不同的额定电压和量程兆欧表。
2.1绝缘电阻和吸收比的测量
2.1.1断开设备的所有外部连接线并完全放电。
2.1.2清除试样表面的污垢。
2.1.3接线：将兆欧表的接地端子E连接到试样的接地端，将兆欧计的带电端子L连接到试样测量端子，将兆欧姆表的屏蔽端子G连接到试样屏蔽区域。
试验前，带电导线暂时不应连接到试样上，应检查兆欧表。将兆欧表开到额定转速（120r/min），兆欧表上的读数应为“∞”。
2.1.5将带电导线连接到试样的测量端，将兆欧表开到额定转速，等待指针稳定，读取绝缘电阻值。
测量吸收比时，首先将兆欧驱动到额定转速。当指针指向“∞”时，立即连接测试样本并开始记录时间。分别读取15秒和60秒时的绝缘电阻值，并计算吸收比R60/R15。
读取值后，先断开火线，然后停止兆欧表，以避免电容器反向充电损坏兆欧表。
在测试对象上添加等电位屏蔽布线时，应注意测试对象上的屏蔽环，屏蔽环应靠近火线端部，远离接地部分，以减少屏蔽对地的表面泄漏，避免兆欧表过载。
2.1.9记录试样体的温度。
如上所述，使用兆欧表测量并手动计算高压电机的绝缘电阻和吸收比。但如果工厂使用SKIM100H高压绝缘监测仪，只需直接读取自动检测仪器上显示的绝缘电阻值和吸收比即可确定。
2.2各种因素对绝缘电阻的影响
2.2.1湿度的影响
绝缘表面吸湿或形成水膜会显著降低绝缘电阻，表面污垢会更加严重。
2.2.2温度的影响
温度变化对绝缘电阻有显著影响，有必要在测试过程中记录绝缘材料的温度，以便将其转换为相同的温度进行比较。
2.2.3放电时间的影响
当放电不足时，残余电荷的影响可能会导致绝缘电阻增加和吸收率降低的错误现象。
2.3分析判断
设备的绝缘电阻值不仅受到电机老化、受潮和局部损伤的影响，还与外部环境因素的变化有显著关系。因此，为了得出正确的结论，有必要对电阻值进行全面判断。在做出判断时，请遵循以下原则：
2.3.1测量的绝缘电阻值应等于或大于规定的标准值。
2.3.2为便于比较，应将绝缘电阻值转换为相同温度下的电阻值，并与设备的历史数据进行比较。比较结果不应出现显著下降或显著差异，否则应引起注意。如有必要，应进行检查和确认，以确定绝缘不良的原因。
3.3其他规定：还规定1kV以上电机的绝缘应在75℃且不小于1MΩ/KV的标准条件下进行比较。
上述标准规定非常明确。以10kV高压电机的绝缘测试应用为例，这里有几个关键词——标准温度绝缘电阻、室温绝缘电阻、工作温度绝缘电阻和热状态。
标准温度绝缘电阻——指试样在75℃时的绝缘值
室温绝缘电阻——指试样在常温条件下（一般为10℃-40℃）的绝缘值
工作温度绝缘电阻——指设备在正常工作温度条件下的绝缘电阻
热态——一般理解为试样在55℃条件下的绝缘值
3.4为保证高压电机的安全运行，我们必须通过将标准温度条件下（75℃）的最小绝缘电阻值和吸收比相加来确定10KV电机绕组的绝缘状况。

表1 10kV高压电动机绝缘电阻换算及判断参考表

从计算结果可以看出，绝缘电阻最小允许值在不同温度条件下的变化是有规律的，即每5℃温差，绝缘电阻的最小允许值变化1.5倍，每10℃温差，保温电阻的最小容许值变化2倍。温度越高，电阻值越低。通过掌握这一规律，我们可以在记住典型值后快速计算出一定温度下绝缘电阻的最小允许值。例如，如果在t=75℃时Rt为10MΩ，则t=65℃时的Rt是10MΩ的两倍，即20MΩ。

4.10kV高压电动机绝缘试验规程
通过综合分析，发现影响高压电机绝缘测试的因素很多。为统一标准，根据多年的运行和管理实践经验，对10KV高压电机的绝缘测试和判断制定了以下规定：
4.1使用兆欧表对10kV高压电机进行绝缘测试。测试前，必须使用专用放电线将电缆对地放电1分钟。在测试过程中，红色探头的一端连接到FLUKE1550B振动计“+”，另一端连接到电机电缆侧；黑色探头的一端连接到摇表“-”，另一端连接到接地铜排，没有屏蔽线。
4.2对10kV高压电机进行绝缘试验时，必须记录室外环境温度。室外环境温度应参考电机轴承温度确定。如果没有温度显示，则可以将未打开区域的电机轴承温度作为参考。

5结论
在制定了高压电机绝缘测试和判断的统一规定后，值班人员可以严格遵守测试和判断要求，这不仅避免了因测试方法不当而导致的绝缘电阻故障的发生，而且能够对测试结果进行准确的综合判断。通过兆欧表对高压电机进行绝缘测试是劳动密集型和繁琐的。如果使用Sikcon的高压绝缘监测装置来实现绝缘电阻值、吸收比等数据的实时监测，将大大减少工作量。如果有兴趣的公司需要在线或离线高压智能绝缘监测设备，可以联系希科公司进行定制。