仇明
天津国华盘山发电有限责任公司 天津蓟县301900
异步电动机空载试验除了电机制造厂及大型电机修理厂具备进行此项试验的条件外，对大多数用户而言均不具备此条件。日前，我们从一台交流高压异步电动机修理后的空载试验报告中发现了问题，经过深入细致的分析，初步总结了空载试验所能发现的缺陷及缺陷可能存在的部位。
1 问题的由来
1999年8月，我公司运行中的俄制6 kV异步电动机21甲皮带电动机开关发生跳闸事故，接地保护光字牌亮。经现场解体检查发现电动机铁心整体松脱，运行中引线侧绕组端部撞击电动机端盖，从而造成绕组接地。将其送北京良乡电力修造厂修理。10月中旬，修理后的21甲皮带电动机返厂。修理厂对此电动机进行了定子铁心加固和引线侧绕组端部绝缘处理。我们对其进行了交接试验，试验内容包括：绕组的绝缘电阻和吸收比、绕组的直流电阻、绕组的交流耐压及直流耐压。测试结果与大修报告及修理后的试验报告相符，但在查阅修理后的空载试验数据时发现了一点可疑的数据，见表1。
21甲皮带电动机参数：
型号：BA02．450LA－6Y2；
额定功率：250 kW；
额定电流：30．4 A；
接线方式：星形；
额定电压：6 kV；
功率因数：0．84；
制造厂：俄罗斯；
出厂日期：1993年3月。
2 试验数据分析
从空载试验数据看到：额定电压下的空载电流为20．1 A，占额定电流的比例为20．1／30．4＝66％，很明显是不合适的，由此可定性认为该空载电流大。
因为本公司不具备进行此项试验的条件，这方面内容接触较少，因此查阅了大量的有关制造厂和修理厂相关的资料，初步得到以下有关标准：
异步电动机在额定电压下的空载电流约为额定电流的20％～50％，空载损耗功率约为额定功率的3％～8％，同规格异步电动机空载电流的波动幅度一般为5％～15％。
根据上述标准可以初步判定经此次修复后的电动机空载电流大（空载电流大依据之一）。
1998年6月，皮带备品电动机由佳木斯电机厂制作，其空载电流为8．9 A（额定电压下），与此电动机比较，修复后电动机空载电流的波动幅度已达（20．1－8．9）／8．9＝122％，远远超出5％～15％之界线（空载电流大依据之二）。
与燃料车间主控室联系，当时的运行方式为：21甲皮带电动机带皮带空载运行，电流为9 A；31甲皮带电动机带负载运行，电流为16 A；32甲皮带电动机带负载运行，电流为13 A。而修理后的电动机空载电流为20．1 A，比正常皮带电动机负载运行电流还大（空载电流大依据之三）。
以上三点可以确定经此次修复后的电动机空载电流大。
再看空载损耗功率，修复后电动机在额定电压下的空载损耗为6 850 W，此电动机额定功率为250 kW，二者之比值为6 850／250 000＝2．7％，符合空载损耗功率占额定功率比值3％～8％的范围，所以说空载损耗正常。
以上分析得出如下结论：
此电动机空载电流大而空载损耗功率正常。
3 电动机可能存在的缺陷部位
3．1 绕组的直流电阻
下面将北京良乡电力修造厂出厂测得的直流电阻值与1999年1月该电动机大修时测得的直流电阻值加以比较，见表1。
3．2 空载损耗
空载损耗包括定子绕组铜损、铁心损耗及机械损耗，其中铜损和铁损与外施电压的大小有关，机械损耗仅与转速有关。在转速保持一定的情况下机械损耗将不变，而在直流电阻保持不变的情况下外施额定电压时铜损也不变，三个量之和正常，且其中的两个量也都正常，那么第三个量即铁损也就是正常的。
空载电流增大而空载损耗值正常，增大的空载电流只有做无功才能保持能量守恒，电动机事故前，运行一直良好。查阅运行记录知：此电动机事故前带皮带空载运行电流为9．5 A，负载运行电流为15 A，电动机固有缺陷也可以排除。
另外，从电动机堵转电流计算公式
式中 x1、x′2——定子、转子的电抗；
r1、r′2——定子、转子的电阻。
（x′2、r′2为转子折算到定子的电抗和电阻值）
也可以分析出：气隙过大，定转子铁心未对齐，或叠加压力不够而使漏磁路饱和，电抗减小，堵转电流将增大，此时电动机空载电流也会增大。
4 查找缺陷部位
通过以上分析，初步判定电动机的问题在磁路，即定转子间隙偏大，定转子铁心未对齐，或铁心压力减小。
打开电动机端盖，仔细检查上述部位均未发现异常。看来电动机不存在问题，怀疑修造厂试验时记录有误。经与修造厂联系发现是试验人员将电流表倍率看错造成的。所以，全部试验电流值应除以2才是实际空载电流值，这样空载电流占额定电流的比例就变为20．1／2／30．4＝33％（在标准合格范围内）。
至此，电动机缺陷查找完毕。
5 总结
通过上例电动机空载异常的分析，可得出以下结论。
5．1 三相空载电流不平衡
当三相电源对称时，异步电动机在额定电压下的三相空载电流任何一相与平均值的偏差不得大于10％，如果三相电压相等，而三相空载电流不平衡，且改换电源相序后三相空载电流不平衡的情况仍然不变（某相电流仍大），且运行时有嗡嗡声，则表明被试电动机有缺陷。
造成三相空载电流不平衡的原因有：
（1）定子三相绕组不对称；
（2）气隙严重不均匀或磁路不对称。
如果三相绕组电阻平衡，或三相堵转（短路）电流不平衡度比空载电流不平衡度显著减小，则表明空载电流不平衡是由于气隙不均匀所造成的；反之，则表明定子绕组不对称。
5．2 空载电流和空载损耗过大
异步电动机在额定电压下的空载电流约为额定电流的20％～50％，空载损耗约为额定功率的3％～8％，同规格异步电动机空载电流的波动幅度一般为5％～15％。
若空载电流和空载损耗都大，而绕组电阻正常，一般认为属铁心质量问题。
若空载电流过大空载损耗正常，则表明空载电流偏大是由气隙过大或磁路饱和引起的。
若空载损耗大且空载电流不平衡，则表明绕组各并联支路的匝数不等，或有少数匝间短路。
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