高压电机运行中,绕组温升过高是最常见的“致命隐患”——轻则加速绝缘老化、缩短电机寿命,重则直接引发绕组短路烧毁,造成停产损失。很多运维人员遇到这类问题,往往不知道从何下手,其实无需专业设备,用红外测温仪、兆欧表这两个简易工具,就能快速排查80%以上的故障。
今天就给大家讲透:高压电机绕组温升过高的6大常见原因,以及如何用这两个工具一步步定位问题,新手也能轻松上手!
先明确判定标准:绕组实际温升=绕组温度-环境温度(标准环境温度40℃),超过绝缘等级限值即为异常(F级允许温升100K、B级80K,对应最高绕组温度155℃、130℃)。 |
一、绕组温升过高:6大常见原因,分3类说清
绕组温升过高,本质就两个问题:要么是电机内部损耗过大(电能变热能太多),要么是外部散热失效(热量散不出去),再加上运行工况超标,三类问题叠加最易出故障。
第一类:内部损耗异常(电能浪费成热能)
核心是电机内部部件故障,导致电能转化为热能的损耗剧增,是温升过高的主要“内因”。
•绕组本身故障(最常见):绕组匝间短路、相间短路(绝缘层破损),或接线端子松动、星形/三角形接法接错,都会导致电流局部集中、三相电流不平衡(不平衡度超10%),铜损飙升,温度急剧升高。
•铁芯故障(间接发热):铁芯硅钢片间的绝缘漆老化、脱落,或硅钢片有毛刺、叠片松动,会产生额外的涡流损耗和磁滞损耗,铁芯发烫后通过热传导,带动绕组温度升高。
•转子故障(连锁反应):转子断条、转子不平衡或气隙不均匀,会引发电机振动增大、定子电流波动,进而导致定子绕组负载电流异常,损耗增加,温度上升。
第二类:外部散热失效(热量排不出去)
电机产生的热量正常,但散热通道出问题,热量积在内部,最终导致绕组温升超标,是最易忽略的“外因”。
•冷却系统故障:风冷电机的散热风扇损坏、风道被粉尘油污堵塞、风罩脱落,导致风量不足;水冷电机的冷却水管堵塞、水泵故障、冷却水流量/压力不够,冷却效果直接下降。
•散热表面积污严重:电机外壳、散热翅片积满粉尘、油污,就像给电机穿了件“棉袄”,导热能力大幅下降,绕组产生的热量无法快速散到空气中。
第三类:运行工况超标(电机“超负荷干活”)
电机本身没问题,但运行条件超标,被迫超负荷工作,绕组长期“加班”发热。
•负载过载:电机实际带动的负载功率超过额定功率(比如风机、泵类阀门开度过大),定子电流长期大于额定电流,铜损随电流平方增长,温度快速升高。
•电源参数异常:电源电压过高(增加铁损)、过低(电流增大),或谐波含量过高(变频器供电常见),都会增加绕组附加损耗,导致温升超标。
二、简易工具排查:红外测温仪+兆欧表,两步搞定
无需复杂的专业设备,只要有红外测温仪(测温度、找热点)和兆欧表(测绝缘、判故障),按步骤操作,就能快速定位问题根源。
第一步:用红外测温仪——直观找出发热位置
红外测温仪能非接触测量温度,核心作用是“锁定热点”,判断是局部故障还是整体散热问题,操作简单,新手也能会用。
排查步骤(重点测3个部位)
1.测绕组端部(最关键):绕组端部是最易接触的位置,正常情况下三相绕组端部温度均匀,温差不超过10℃,且不超过绝缘等级最高温度(F级≤155℃、B级≤130℃)。
❌ 异常:某一相温度明显偏高(温差超20℃),或局部有“热点”(单点温度远高于周边),大概率是该相绕组短路、接线松动。
2.测电机外壳+铁芯:正常情况下外壳温度不超过90℃,且与绕组端部温差在30-50℃之间。
❌ 异常:外壳整体发烫(超90℃),且与绕组温差小,说明散热系统故障(风扇坏、风道堵);铁芯部位温度显著高于外壳,提示铁芯硅钢片绝缘失效。
3.测冷却系统:风冷电机测风扇出风口与进风口温差(正常≥10℃),水冷电机测冷却水进出口温差(正常≥5℃)。
❌ 异常:温差过小,说明风量/水量不足,冷却系统出问题。
注意事项
测量时保持距离一致(建议10-20cm)、角度相同,避开阳光直射或周边高温设备干扰,避免测量误差。
第二步:用兆欧表——判断绕组绝缘状态
兆欧表(常用2500V档,高压电机专用)能测绕组绝缘电阻,核心作用是“判断绝缘是否破损”,区分是绕组故障还是其他问题。
排查步骤(先准备,再测量)
1.测量前准备:电机停机断电,待冷却至接近环境温度(高温会导致绝缘电阻虚高),拆除绕组与电源的连接线,将三相绕组端头分开,清洁电机外壳(保证接地良好)。
2.核心测量项目(2项)
测量项目 | 操作方法 | 合格标准(高压电机) | 异常判断 |
绕组对地绝缘 | 一端接任意一相绕组端头,另一端接电机外壳(去除油漆) | 绝缘电阻≥1MΩ/kV(如6kV电机≥6MΩ),吸收比(R60/R15)≥1.3 | 电阻偏低:绕组受潮/绝缘老化;吸收比<1.3:严重受潮 |
绕组相间绝缘 | 两端分别接任意两相绕组端头 | 绝缘电阻与对地绝缘相当,无明显差异 | 某两相电阻显著偏低:存在相间短路 |
排查结论
✅ 绝缘电阻低 + 红外测温有局部热点 → 判定为绕组绝缘破损、短路,需立即停机检修;
✅ 绝缘电阻正常 + 红外测温整体温度高 → 排除绕组故障,重点查散热系统或负载是否过载。
三、运维排查优先级:先易后难,少走弯路
现场排查时,按“先查简单、低成本的,再查复杂的”原则,效率更高,避免盲目检修:
1.先查工况与散热(最易排查):用钳形表测电机负载电流,判断是否过载;目视检查冷却风扇、风道、外壳积污情况,清理粉尘、修复风扇,很多时候能快速解决问题。
2.再查绝缘与绕组(核心排查):用兆欧表测绝缘电阻,结合红外测温的热点位置,定位绕组是否有短路、接线错误等问题。
3.紧急处理原则:若测得绕组温度超绝缘等级最高限值,或绝缘电阻接近0Ω,必须立即停机,严禁继续运行,避免故障扩大(如绕组烧毁、电机报废)。
四、总结
高压电机绕组温升过高,核心就是“损耗过大”或“散热不良”。红外测温仪找热点、兆欧表判绝缘,两个简易工具结合使用,就能快速定位80%以上的故障。
运维工作中,与其等故障发生后抢修,不如定期用这两个工具排查,提前发现隐患、及时处理,既能延长电机寿命,又能避免停产损失——这才是最高效的运维方式!
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