最常见的检测方法是定子电流监测（监测效果较困难），常 采用振动和绝缘材料热解监测方法。
7、转子绕组故障（发电机）
主要是匝间短路故障。匝间短路可能由于发电机在低速启动 或停车时，槽中导体表面的污物引起了电弧，或者是巨大的 离心力和高温影响了绕组和绕组绝缘。
匝间短路故障可引起局部过热甚至导致转子接地。
精品文档
精品文档
3
电机的故障特点与诊断内容
电机典型故障归纳： 1、定子铁心故障 通常发生在大型汽轮机发电机上，主要是铁心深处的过热 问题 早期征兆是大的环路电流、高温和绝缘材料的热解 2、绕组绝缘故障 原因：绝缘老化，绝缘缺陷及引线套管受污染 主要症状：定子绕组局部放电量的增加
精品文档
4
发电机中常用局部放电（PD）在线监测这类故障 感应电动机中常用定子电流信号分析确定定子绕组故障 3、定子绕组股线故障（发电机） 股线间短路产生电弧发电、可能发展接地故障或相间短路 故障 征兆：水冷电机的冷却水中有绝缘材料热解产生的气体
3. 我国关于交流电动机绝缘电阻的测量要
求
（2）测量电动机轴承的绝缘电阻，当有油 管路连接时，应在油管安装后，采用 1000V兆欧表测量，绝缘电阻值不应低于 0.5MΩ。
精品文档
44
4. 绝缘诊断的程序
精品文档
45
6. 大型电机定子绕组绝缘诊断性试验纵览
测量绝缘系统整体性的直接方法是直流、交流和(或)冲 击耐压的击穿强度试验.
比模拟量方法精确
3．软件化测温方法
精品文档
20
配置有完整的图像处理系统，它包括相应的硬件和软
三、电机红外诊断实例
精品文档
21
1.电机故障的产生、特征与发展（以发电机为例）
精品文档
22
实例1. 发电机定子线棒接头故 障红外诊断
（1）基本原理 绕组有电阻，通电发热 当发电机容量确定后，线棒固有电阻即为定值。 大型发电机，每相绕组线棒接头可达上千个，如果各接头接触电
精品文档
24
实例1. 发电机定子线棒接头故障红个 诊断
（2）判据
属于以下情况之一的线棒接头应该判为焊接 质量不合格（或已出现焊接故障）
1）热像不连续且温升超过平均温升10℃者； 或温升超过平均温升10℃，且在温度分布直方 图中远离温度连续分布区的接头。
2）当已知接头绝缘层内外表面温度降时，在 额定电流下，线棒接头表面温度推算到接头内 的温度值超过110℃者。
精品文档
30
实例3.. 某发电机定子铁心热像图
a)励磁机侧左侧 b)汽轮机侧左侧
精品文档
31
其它
精品文档
32
第二章 电机绝缘诊 断
精品文档
33
一、电机绝缘老化
精品文档
34
一、电机绝缘老化
电机在长期运行后绝缘性能渐趋 劣化，
绝缘结构的老化是各种劣化的综 合表征。
造成电机绝缘结构老化的因素很 多：
2．介质损耗因数
介质损耗因数 是表明设备绝缘状态的重要
参数之一，当测得设备的大时，说明设备绝
精品文档
39
1. 绝缘的特征量
3．泄漏电流
对于一些设备不能测量值时，也可用测量泄 漏电流方法确定设备绝缘受潮或损坏程度。
4．设备电容值
设备中若进水时，其电容值会增大，但漏油 时，其电容值会减少。规程规定当电容值的偏 差超出额定值-5％~10％范围，应停电检查。
精品文档
5
4、定子端部线圈故障 运行过程产生的冲击力使定子端部绕组发生位移，从而引 发绝缘劣化和发生局部放电
征兆：振动和局部放电
5、冷却水系统故障 征兆：定子线棒或冷却水温度偏高、绝缘材料热解及可能 引起的放电
6、转子绕组故障（异步电动机）
精品文档
6
转子故障主要有转子导条断裂，这将引起转矩跳动，转速波 动，转子振动以及过热等
在运行状态下，发电机定子铁心封闭在机壳内， 无法进行在线监测；
只能在静态下抽出转子，外施电源励磁，使定 子铁心磁通密度接近额定值，借助铁损产生的 温升进行铁心故障的红外检测。
具体方法：
通入的励磁电流应可使铁心产生约1.0T的磁通密度；
测量铁心在圆周方向的磁通密度分布并作出曲线，
利用原有铁心和线棒温度测点监视和控制铁心温度 不得超过允许值(105℃)。
该试验对于发现绕组脏污和吸潮是非常 好的方法，当然也能够发现绝缘裂缝或 穿透性绝缘故障。
精品文档
47
6. 大型电机定子绕组绝缘诊断性试验
（2）交流耐压试验
交流耐压的试验目的是发现绕组中的贯穿性缺 陷。
其基本出发点是：如果绕组在高于运行电压的 耐压试验中未发生故障，当其投入运行时绕组 应不会很快发生因绝缘老化而导致的故障。
精品文档
35
1. 电机绝缘劣化因素
表11-2-1 电机绝缘劣化因素及产生的劣化征象
精品文档
36
2. 高压交流电机绝缘劣化过程 图
11-
2-2
高
压
交
流
电
机
绝
精品文档
缘
37
二、 电机绝缘的特征量
精品文档
38
1. 绝缘的特征量
1．局部放电量、放电位置
设备内部绝缘(油、纸)若存在杂质、气泡，它 会导致其内部放电，日长月久就可能导致放 电部位扩大，最后击穿。因此及早的监测其 放电量和放电位置，并及时维修处理，可避 免大事故发生。t g 但开始发生放电时，其放电 量很小，难t g 以测量及定位。
电机 状态监测与故障诊断
精品文档
1
电机的故障特点与诊断内容
故障识别必须对诊断对象的各种性能、结构、各种参数 非常熟悉。
电机包含有以下几个独立相互关联的工作系统：电路系 统、磁路系统、绝缘系统、机械系统和通风散热系统。 电机组成部分：定子、转子、轴承装置、底板及一些附 属结构（如风扇、换向器等）。
一个故障在电机上常常表现出多种的故障征兆。也有几 个故障起因反映同一个故障征兆
上述4项特征参数中，局部放电是反映绝缘状态 最灵敏的量，其次值、电容值漏电流也可反映 绝缘状况。
精品文档
40
2. 电机绝缘诊断内容
精品文档
41
3. 我国关于交流电动机绝缘电阻的测量要 求
（1）测量绕组的绝缘电阻和吸收比，应符 合下列规定：
1）额定电压为1000V以下，常温下绝缘电 阻值不应低于0.5MΩ；额定电压为1000V 及以上，在运行温度时的绝缘电阻值， 定子绕组不应低于每千伏1MΩ，转子绕 组不应低于每千伏0.5MΩ。绝缘电阻温 度换算可按本标准附录二的规定进行。
目前对新机和在役机组普遍采用的诊断性试验主要包 括：
绝缘电阻及极化指数、
直流耐压及泄漏电流试验、
交流耐压试验、
介损增量试验、
局部放电测量;
另外还有手包绝缘表面对地电位试验、槽放电试验、紫外光
检测电晕试验等。
精品文档
46
6. 大型电机定子绕组绝缘诊断性试验
(1) 绝缘电阻及极化指数
影响绝缘电阻值的主要因素包括：表面 杂质(油污、绝缘表面受潮的粉尘、防晕 层等)、湿度、温度、试验电压幅值、剩 余电荷。
7
通用的监测方法是采用气隙磁密监测，通过探测气隙磁密， 可以确定匝间短路的数量和位置；监测轴承振动是否加强。
8、转子本体故障（各类电机）
主要由巨大的转子离心力、大的负序暂态电流和转子不同 心引起
征兆：轴承处过量的振动
精品文档
8
对不同故障进行相对应特征量的监测 1、放电监测 2、温度监测 3、热解产生的微粒监测 4、振动监测 5、气隙磁密监测
精品文档
49
6. 大型电机定子绕组绝缘诊断性试验
（4）介损增量试验
介损试验：是用于确定高压定子线圈中是否发 生局部放电的间接方法，
由于局部放电大小可反映发电机绝缘系统劣化 的程度，所以从介损增量试验中可以看出绝缘 中是否存在比较普遍的缺陷。精品 Nhomakorabea档9
第一章 电机红外诊 断
精品文档
10
第一章 电机红外诊断
一、红外诊断基础
精品文档
11
1.红外线位置
精品文档
12
2. 红外测温具有下列特点
(1)测温范围广；-170℃～+3200℃。 (2)测温精度高：可分辨0.01K或更小。
(3) 反应速度快：可在几毫秒内测出物 体的温度。
(4)可测小目标：最小可测出直径为 7.5um的目标温度。
由于交流耐压试验中绝缘系统的应力分布与运
行中相同，因此更易于找到在系统有相对地故
障时、非故障相过电压可能导致的定子故障。
精品文档
48
6. 大型电机定子绕组绝缘诊断性试验
（3）直流耐压及泄漏电流试验 交流耐压试验中绝缘系统的应力分布取
决于电容， 直流耐压时电压的分布取决于绝缘系统
各部分的绝缘电阻，绝缘电阻小的部位 承受电压也低。
在磁通密度1.0T下持续试验时间为90min， 如果故障点不能明显暴精露品文出档来，试验磁通密度可增 28
实例2. 定子铁心故障的红外诊断
（1）定子铁心故障的红外检测方法
水轮发电机：
定子铁心轴向较短，直径很大，
可把红外热像仪置于铁心中央，沿铁心内圆的圆周方向扫描，并 记录扫描热像。
把这些热像连接起来，相当于定子铁心内圆展开
红外热像仪能够将探测到的热量精确量 化，不仅能够观察热图像，还能够对发 热的故障区域进行准确识别和严格分析。
精品文档
15
图10-2-8 红外热像仪基本原理框图
精品文档
16
第七章 电机红外诊断
二、红外诊断技术
精品文档
17
1.红外诊断技术的构成
一台运转中的设备，当其零部件产生故障时， 设备的整体或局部的热平衡会受到破坏或影响， 设备内部的热必然逐步到达其外部表面，导致 外表温度场分布的变化。