Cách xác định vị trí ngắn mạch trong cuộn dây của máy điện xoay chiều

Trong các cuộn dây của máy điện xoay chiều, có thể xảy ra các hiện tượng đoản mạch sau: giữa các vòng dây của một cuộn dây, giữa các cuộn dây hoặc nhóm cuộn dây cùng pha, giữa các cuộn dây khác pha.

Dấu hiệu chính mà bạn có thể tìm thấy ngắn mạch trong cuộn dây của động cơ xoay chiều là hiện tượng nóng ngắn mạch. Để làm điều này, bạn cần cảm nhận cuộn dây của động cơ điện sau khi tắt. Cảm giác cuộn dây chỉ nên được thực hiện khi tắt cuộn dây!

Để phát hiện lỗi trong rôto pha của động cơ cảm ứng, rôto được giảm tốc và stato được kết nối với lưới điện. Trong trường hợp ngắn mạch một phần quan trọng của cuộn dây rôto hoặc nếu động cơ có công suất lớn, việc hãm ở điện áp định mức là không thể, vì nó gây ra dòng điện lớn trong stato và ngắt bảo vệ động cơ. Trong những trường hợp như vậy, nên tiến hành thử nghiệm ở điện áp giảm.

Hình 1.Giải thích các dấu hiệu đoản mạch trong cuộn dây khi nối sao a) và tam giác (b)

Trong một số trường hợp, phần bị chập của cuộn dây động cơ có thể được xác định ngay lập tức qua bề ngoài của nó - lớp cách điện bị cháy thành than.

Cần lưu ý rằng với sự hiện diện của các nhánh song song trong cuộn dây, ngắn mạch ở một trong các pha của pha (với một số vòng đóng đáng kể) có thể gây ra sự nóng lên của nhánh kia, nhánh không có ngắn mạch, vì cái sau hóa ra bị đóng từ các nhánh của cuộn dây bị lỗi.

Pha bị đoản mạch có thể được tìm thấy do sự bất đối xứng của dòng điện mà mạng tiêu thụ. Khi nối cuộn dây của động cơ điện với một ngôi sao (Hình 1, a) ở pha ngắn mạch, dòng điện (A3) sẽ lớn hơn ở hai pha còn lại. Khi kết nối cuộn dây của động cơ điện với một hình tam giác (Hình 1, b) trong hai pha của mạng mà pha bị lỗi được kết nối, dòng điện (A1 và A3) sẽ cao hơn ở pha thứ ba (A2) .

Cố gắng xác định pha bị lỗi nên được thực hiện ở điện áp giảm (1/3 - 1/4 so với danh nghĩa), trong trường hợp động cơ không đồng bộ có rôto quấn, cuộn dây sau có thể bị hở , và trong trường hợp động cơ không đồng bộ có rôto lồng sóc hoặc trong trường hợp động cơ đồng bộ, rôto có thể quay hoặc bị khóa. Khi tiến hành thí nghiệm với động cơ đồng bộ ở trạng thái nghỉ, cuộn dây kích thích của nó phải được nối tắt hoặc do điện trở phóng điện.

Trong thí nghiệm với một máy điện đồng bộ đứng yên, dòng điện trong các pha của nó sẽ khác nhau ngay cả khi máy đang hoạt động tốt, điều này được giải thích là do sự không đối xứng từ tính của rôto. Khi quay rôto, các dòng điện này sẽ thay đổi, nhưng với cuộn dây tốt, giới hạn thay đổi của chúng sẽ giống nhau.

Pha ngắn mạch cũng có thể được xác định bằng giá trị điện trở của nó đối với dòng điện một chiều, được đo bằng cầu hoặc bằng phương pháp ampe kế-vôn kế, pha ngắn mạch sẽ có điện trở thấp hơn. Nếu không thể tách các pha thì đo điện trở ba pha.

Trong trường hợp kết nối các pha của động cơ điện với một ngôi sao (Hình 1, a), lớn nhất sẽ là điện trở giữa các đường dây, được đo ở hai đầu của các pha mà không bị đoản mạch, hai điện trở còn lại sẽ bằng nhau với nhau và sẽ nhỏ hơn so với cái đầu tiên. Trong trường hợp động cơ điện nối pha với tam giác (hình 1 b) điện trở nhỏ nhất sẽ ở hai đầu của pha bị đoản mạch, hai phép đo còn lại sẽ cho giá trị điện trở lớn và cả hai sẽ giống nhau.

Có thể tìm thấy các nhóm cuộn dây hoặc cuộn dây bị đoản mạch khi toàn bộ cuộn dây được cung cấp dòng điện xoay chiều hoặc chỉ pha bị lỗi do nung nóng hoặc do giá trị điện áp rơi trên các đầu của chúng. Các cuộn dây hoặc cuộn dây bị ngắn mạch sẽ rất nóng và giảm điện áp thấp hơn (khi đo điện áp, thuận tiện là sử dụng các đầu dò sắc nhọn xuyên qua lớp cách điện của dây nối). Trong trường hợp này, như trên, các cuộn dây bị lỗi có thể được tìm thấy bằng giá trị điện trở DC.

Các mạch ngắn trong cuộn dây của máy phát có thể được tìm thấy bằng giá trị của EMF cảm ứng trong các pha của cuộn dây, trong các nhóm cuộn dây của nó hoặc trong cuộn dây. Để làm điều này, máy phát điện được đưa vào hoạt động, kích thích nhẹ và đo điện áp pha; nếu các cuộn dây được kết nối tam giác, các pha phải được ngắt kết nối. Pha đóng sẽ có điện áp thấp hơn. Để tìm một nhóm cuộn dây hoặc cuộn dây bị đoản mạch, hãy đo điện áp trên các đầu của chúng. Đối với máy điện áp cao, thí nghiệm có thể được thực hiện với điện áp dư.

Trong trường hợp cần xác định xem có khuyết tật trong cuộn dây stato hoặc rôto hay không, hãy tiến hành như sau.

Cuộn dây stato được bật ở điện áp giảm (1/3 - 1/4 giá trị danh nghĩa) với rôto mở và điện áp trên các vòng rôto được đo bằng cách quay chậm rôto. Nếu điện áp của các vòng rôto (theo cặp) không bằng nhau và thay đổi tùy thuộc vào vị trí của rôto so với stato, thì điều này cho thấy có hiện tượng đoản mạch trong cuộn dây stato.

Trong trường hợp ngắn mạch trong cuộn dây rôto (với sự cố của stato), điện áp giữa các vòng rôto sẽ không đồng đều và không thay đổi tùy thuộc vào vị trí của rôto.

Thí nghiệm có thể được thực hiện bằng cách cấp nguồn cho rôto và đo điện áp kẹp stato, trong trường hợp đó sẽ thu được hình ảnh ngược lại. Điện áp cung cấp cho rôto phải bằng 1/3 - 1/4 điện áp danh định của các vòng rôto, tức là điện áp của các vòng có rôto và stato đứng yên được bật ở điện áp danh định.

Sau khi xác định cuộn dây nào (rôto hoặc stato) có kết nối quay vòng, pha bị lỗi, nhóm cuộn dây hoặc cuộn dây được xác định bằng các phương pháp đã thảo luận ở trên.

Trong những trường hợp khó khăn (khi một số lượng lớn cuộn dây được đóng lại) hoặc khi không thể phát hiện ra ngắn mạch vì lý do nào đó, họ sử dụng phương pháp chia cuộn dây thành nhiều phần. Để làm điều này, đầu tiên cuộn dây được chia làm đôi và kết nối giữa các phần này được kiểm tra bằng megohmmeter. Sau đó, một trong những phần này lại được chia thành hai phần và mỗi phần được kiểm tra kết nối với nửa đầu, v.v. cho đến khi tìm thấy các cuộn dây có kết nối.

Để rõ ràng hơn, hình. Hình 2 thể hiện sơ đồ phương pháp phát hiện sự cố này trong pha có tám nhóm cuộn dây khi có kết nối giữa cuộn dây 2 và 6 của nhóm cuộn dây. Việc phân chia cuộn dây thành các phần được hiển thị theo thứ tự tuần tự.

Phương pháp phân chia tuần tự thành các phần bằng nhau cho phép bạn xử lý số lượng dây ít hơn so với khi chia toàn bộ cuộn dây thành các nhóm cuộn dây.

Cơm. 2 Tìm ngắn mạch giữa các cuộn dây của một pha

Nếu xảy ra đoản mạch giữa hai pha, thì mối nối được định vị tương tự như mối nối trước, chia cuộn dây thành các pha... Cuộn dây của một trong các pha có kết nối được chia thành hai phần và dùng megohmmeter để kiểm tra sự hiện diện của các kết nối của mỗi nửa như vậy với giai đoạn thứ hai. Sau đó, phần được kết nối với pha khác lại được chia thành hai phần và mỗi phần được kiểm tra lại, v.v.

Phương pháp tách các bộ phận nối tiếp được sử dụng khi phát hiện ngắn mạch trong cuộn dây có các nhánh song song.Trong trường hợp này, cần phải chia các pha bị lỗi thành các nhánh song song và trước tiên hãy xác định nhánh nào có kết nối, sau đó mới áp dụng phương pháp này cho chúng.

Do ngắn mạch giữa các pha hoặc nhóm cuộn dây thường xảy ra ở phần trước của cuộn dây hoặc dây nối, nên đôi khi có thể tìm ngay điểm nối bằng cách nâng và di chuyển các phần phía trước đồng thời kiểm tra bằng megohmmeter.