高压电动机绕组断股分析与实例
葛忠续
（国电吉林热电厂，吉林 吉林 132027）
摘 要：本文对高压电动机绕组断股情况，进行了比较全面的分析。对高压电动机绕组断股的查找过程，进行了全面地阐述。希望为工程试验人员提供一定的借鉴。 关键词：高压电动机；定子绕组；相间差；断股规律分析
国电吉林热电厂始建于1956年, 到目前为止总装机容量为90万千瓦, 装配了180多台高压电机，多年来运行中多次发生高压电机由于线圈断股而引起的烧损事故，直接影响了我厂的安全生产和经济运行。 1、断股原因：
测量电动机绕组的直流电阻是最基本的试验项目之一，《电气设备预防性试验规程》D Ｑ/T596-1996 中规定3千伏以上或100千瓦以上的电动机各相绕组直流电阻相互间差别不应超过最小值的2%；中性点未引出者可测量线间电阻，其相互差别不应超过1%。我厂6千伏及380伏、
100千瓦以上的高压电动机大多采用多股并绕的成型线圈进行双层叠绕，在大修的工艺过程中及运行中的震动，焊接不良，槽楔松动等原因易引起断股。此时可以通过测量其直流电阻，用双臂电桥分段测试的方法比较数值，就能够对故障做出准确的判断并找到其具体位置。
2、电动机绕组不同接线方式下，由线电阻求相电阻的公式：
我厂高压电动机绕组接线主要有Y ，△，2Y ，4Y ，2Y/Y，2Y/△等几种常见形式，其中2Y/Y 电阻相差一倍 2Y/△ 电阻完全一样。多路并联（2Y ，4Y ）时根据相电阻求单个线棒电阻R 时
需具体分析计算，这类断股一般难以凭直观感知。
设测出的电动机端子线间电阻分别为R AB 、R BC 、R AC 。r a 、r b 、
r c 和Ra 、R b 、R C 分别为△，Y 接
法的相间电阻值，则换算公式为：
( △接，线变相
)
( Y接，线变相
)
3、高压电动机绕组断股的一般规律分析：
设高压电动机槽数为Ｚ，极
对数为２Ｐ，相数为3，单个线棒由k 股并绕，每股电阻为kR ，正常时一个线棒电阻为R ，断一股后为（k －1）个kR
并联，为
即断股后线棒
电阻比正常的线棒电阻增
大
，当k ＝2时增量为R 即由两股并绕的线圈断一股后电阻的增加值恰等于一个正常线棒电阻
值R ，当K ＞2或有几条并联支路时，需进行具体分析后才能得出
正确的结论。
3.1 一条串联支路
正常相电阻为, 异常相
电阻为
(Z
为槽数 ，d 为异常时的单个线棒断股数。当k ＝2时，d ＝１。当
k ＝４时，d ＝1，2，
3)
3.2 两条并联支路
正常相电阻为，异常
电阻为：
3.3 四条并联支路 正常电阻为
，异常电阻为：
4、对四股并绕连接的绕组断股的理论分析： 4.1一条串联支路：我厂排粉机z=60、6千伏、Y 接线（k ＝2，d ＝１）时，用公式1计算△
R%=5%＞2%。我厂老机组给水泵电机z=48、6千伏、Y 接线（k ＝4，d ＝１）时，用公式1计算△R%=2.08%＞2%。符合规程的
规定。
4.2两条并联支路：我厂200ＭＷ机组给水泵电机z=60 、6千伏、
2Y 接线（k ＝2，d ＝１）时，用
公式2计算△R%=4.76%＞2%符合规程的规定。某电厂给水泵 电机z=72 、6千伏、2Y 接线（k ＝4，d ＝１）时，用公式2计算△R%=1.37%＞1%＜2%不符合规程的规定。
4.3四条并联支路：我厂200ＭＷ机组射水泵电机z=72 、380伏、
4Y 接线（k ＝2，d ＝１）时，用
公式3计算△R%=3.70%＞2%符合规程的规定。某电厂给水泵电机z=84 、6千伏、4Y 接线（k ＝4，d ＝１）时，用公式3计算△R%=1.14%＞1%＜2%不符合规程的规定。
4.4根据以上的理论计算分析可知，对两股并绕的电机，一条串
联支路，两条、四条并联支路的
断股按2%的标准都能被发现。当电机由四股并绕时，对于一条串联支路，两条、四条并联支路
来说，如仍按2%的标准，实际
上有的电机已经断股而不能被发
现。所以如果我们将2%的标准
改为1%的标准，这样在实际工
作中，四股并绕电机断股后，将
不会被误判为合格。
5、实例分析
5.1一条串联支路
我厂磨煤机6千伏 570kw z=72 2p=8 q=3 Ｙ接线（k ＝
2）其测量值如下：R AB =1.351Ω R BC =1.352Ω R AC =1.324Ω（T=20℃）。△R%=2.11%＞1%。判断线圈有断股情况。将中性点打开后测出相电阻为： R a =0.6614Ω,R b =0.6892Ω, R c =0.6611Ω 由相电阻求单个线
棒电阻
R=
0.02755Ω △R%=4.25%＞2%
△R bc =0.6892-0.6611=0.0281Ω≈R 说明B 相某一线圈断一股。按
照双臂电桥分段测试排除法查找
缺陷，先分成１／２段量（一相
中有8个极向绕组，每个极向组
由3个线棒串联组成）测量值见
下表：
其相互差为9.61％，经过分
段测量判断缺陷点在第５－８极向组内，再继续用排除法测量，测量值见下表：
经过测量确定缺陷在5-6级向组内, 再次用排除法测量, 测量值见
下表：
从上表数值中确定缺陷在第6极向组内，缺陷情况见下图：
注：上图1—8数字为极向组
排序；每个极向组有3个线棒，
标注数值单位为欧姆。
继续用排除法将第6极向组的3根线棒扒开查找缺陷，测量值见下表：
从数据看很明显看出缺陷处在第3个线棒之内，经过认真查找缺陷在第6极向组的第3个线棒连接小鼻子处焊接不良，其中有一匝基本没焊 上，焊 接表面又氧化是造成直流电阻线间差超大超标的主要原因，经过处理从新焊接后，测量线间直流电阻合格，其测量值如下：R AB =1.319Ω R BC =1.320Ω R AC =1.321Ω，△R %=0.151%合格。 5.2我厂200ＭＷ机组给水泵电
机，6千伏 3200ＫＷ Z=60 2p=4 q=5 2Ｙ接线（k ＝2）其
测量值如下：R AB =0.1058Ω 向组内，再继续用排除法测量，
R BC =0.1068ΩR AC =0.1022Ω
（T=22℃）。△R %=4.50%＞1%。判断线圈有断股情况。将中性点打开后测出相电阻为：R a =0.04873Ω, R b =0.05292Ω, R c =0.04862Ω 由相电阻求单个线棒电
阻
R = 0.009734Ω △R %=8.84%＞2%。现在暂不能判断故障性质，但可以肯定B 相某一线圈有断股的。按照双臂电桥分段测试排除法查找缺陷，先分成１／２段量（一相中有4个极向组，每个极向组由5个线棒串联组成）。测量值见下表：
其相互差为9.61％，经过分段测量判断缺陷点在第1－2极
测量值见下表：
从上表数值中确定缺陷在
第1极向组内，
缺陷情况见下图：
注：上图
1—4数字为
极向组排序；每个极向组有5个线棒，标注数值单位为欧姆。
继续用排除法将第1极向组的5根线棒扒开查找缺陷，测量值见下表：
从上表数值中确定缺陷在第１－3线棒内，再继续用排除法测量，测量值见下表：
从上表数值中可以清楚地确定缺陷在第3个线棒内，缺陷情况见下图：
注：上图1—5数字为第1极向组的线棒排序；标注数值单位为欧姆。
经过认真查找缺陷，判断出故障是电机定子铁芯槽内线棒断一股，更换新电机。
6、结论及建议：
我厂高压电动机功率最大的为125ＭＷ机组给水泵电机6千伏、4500 kＷ。槽数最多的电机为200ＭＷ机组引、送风机1250/630 kＷ，z=90 、Ｙ/Ｙ接线、2p=8或 2p=10变极电机。极数最多的电机为200ＭＷ机组循环水电机6千伏、1000 k Ｗ、z=90、2p=12、Ｙ接线。槽数、极数最少的电机为老机组和125ＭＷ机组的给水泵电机2250 k Ｗ和4500 k Ｗ、6千伏、z=48、2p=2、Ｙ接线，线棒为四股并绕。
根据以上分析可知，由两股
并绕电动机绕组断股按2%的标准通过测量其直流电阻能很快被发现。如果线棒由四股并绕，按2%的标准发现断股的范围有限，建议改为1%标准，这样发现断股的有效性和可靠性将大大提高。
参考文献： （1）张飚. 电动机绕组断股分析. 电气试验，1997,1
（2）王建闵、郑坤. 高压电动机线圈故障点查找及确定. 吉林电力技术监督，2002,36-38.
高压电动机绕组断股分析与实例
葛忠续
（国电吉林热电厂，吉林 吉林 132027）
摘 要：本文对高压电动机绕组断股情况，进行了比较全面的分析。对高压电动机绕组断股的查找过程，进行了全面地阐述。希望为工程试验人员提供一定的借鉴。 关键词：高压电动机；定子绕组；相间差；断股规律分析
国电吉林热电厂始建于1956年, 到目前为止总装机容量为90万千瓦, 装配了180多台高压电机，多年来运行中多次发生高压电机由于线圈断股而引起的烧损事故，直接影响了我厂的安全生产和经济运行。 1、断股原因：
测量电动机绕组的直流电阻是最基本的试验项目之一，《电气设备预防性试验规程》D Ｑ/T596-1996 中规定3千伏以上或100千瓦以上的电动机各相绕组直流电阻相互间差别不应超过最小值的2%；中性点未引出者可测量线间电阻，其相互差别不应超过1%。我厂6千伏及380伏、
100千瓦以上的高压电动机大多采用多股并绕的成型线圈进行双层叠绕，在大修的工艺过程中及运行中的震动，焊接不良，槽楔松动等原因易引起断股。此时可以通过测量其直流电阻，用双臂电桥分段测试的方法比较数值，就能够对故障做出准确的判断并找到其具体位置。
2、电动机绕组不同接线方式下，由线电阻求相电阻的公式：
我厂高压电动机绕组接线主要有Y ，△，2Y ，4Y ，2Y/Y，2Y/△等几种常见形式，其中2Y/Y 电阻相差一倍 2Y/△ 电阻完全一样。多路并联（2Y ，4Y ）时根据相电阻求单个线棒电阻R 时
需具体分析计算，这类断股一般难以凭直观感知。
设测出的电动机端子线间电阻分别为R AB 、R BC 、R AC 。r a 、r b 、
r c 和Ra 、R b 、R C 分别为△，Y 接
法的相间电阻值，则换算公式为：
( △接，线变相
)
( Y接，线变相
)
3、高压电动机绕组断股的一般规律分析：
设高压电动机槽数为Ｚ，极
对数为２Ｐ，相数为3，单个线棒由k 股并绕，每股电阻为kR ，正常时一个线棒电阻为R ，断一股后为（k －1）个kR
并联，为
即断股后线棒
电阻比正常的线棒电阻增
大
，当k ＝2时增量为R 即由两股并绕的线圈断一股后电阻的增加值恰等于一个正常线棒电阻
值R ，当K ＞2或有几条并联支路时，需进行具体分析后才能得出
正确的结论。
3.1 一条串联支路
正常相电阻为, 异常相
电阻为
(Z
为槽数 ，d 为异常时的单个线棒断股数。当k ＝2时，d ＝１。当
k ＝４时，d ＝1，2，
3)
3.2 两条并联支路
正常相电阻为，异常
电阻为：
3.3 四条并联支路 正常电阻为
，异常电阻为：
4、对四股并绕连接的绕组断股的理论分析： 4.1一条串联支路：我厂排粉机z=60、6千伏、Y 接线（k ＝2，d ＝１）时，用公式1计算△
R%=5%＞2%。我厂老机组给水泵电机z=48、6千伏、Y 接线（k ＝4，d ＝１）时，用公式1计算△R%=2.08%＞2%。符合规程的
规定。
4.2两条并联支路：我厂200ＭＷ机组给水泵电机z=60 、6千伏、
2Y 接线（k ＝2，d ＝１）时，用
公式2计算△R%=4.76%＞2%符合规程的规定。某电厂给水泵 电机z=72 、6千伏、2Y 接线（k ＝4，d ＝１）时，用公式2计算△R%=1.37%＞1%＜2%不符合规程的规定。
4.3四条并联支路：我厂200ＭＷ机组射水泵电机z=72 、380伏、
4Y 接线（k ＝2，d ＝１）时，用
公式3计算△R%=3.70%＞2%符合规程的规定。某电厂给水泵电机z=84 、6千伏、4Y 接线（k ＝4，d ＝１）时，用公式3计算△R%=1.14%＞1%＜2%不符合规程的规定。
4.4根据以上的理论计算分析可知，对两股并绕的电机，一条串
联支路，两条、四条并联支路的
断股按2%的标准都能被发现。当电机由四股并绕时，对于一条串联支路，两条、四条并联支路
来说，如仍按2%的标准，实际
上有的电机已经断股而不能被发
现。所以如果我们将2%的标准
改为1%的标准，这样在实际工
作中，四股并绕电机断股后，将
不会被误判为合格。
5、实例分析
5.1一条串联支路
我厂磨煤机6千伏 570kw z=72 2p=8 q=3 Ｙ接线（k ＝
2）其测量值如下：R AB =1.351Ω R BC =1.352Ω R AC =1.324Ω（T=20℃）。△R%=2.11%＞1%。判断线圈有断股情况。将中性点打开后测出相电阻为： R a =0.6614Ω,R b =0.6892Ω, R c =0.6611Ω 由相电阻求单个线
棒电阻
R=
0.02755Ω △R%=4.25%＞2%
△R bc =0.6892-0.6611=0.0281Ω≈R 说明B 相某一线圈断一股。按
照双臂电桥分段测试排除法查找
缺陷，先分成１／２段量（一相
中有8个极向绕组，每个极向组
由3个线棒串联组成）测量值见
下表：
其相互差为9.61％，经过分
段测量判断缺陷点在第５－８极向组内，再继续用排除法测量，测量值见下表：
经过测量确定缺陷在5-6级向组内, 再次用排除法测量, 测量值见
下表：
从上表数值中确定缺陷在第6极向组内，缺陷情况见下图：
注：上图1—8数字为极向组
排序；每个极向组有3个线棒，
标注数值单位为欧姆。
继续用排除法将第6极向组的3根线棒扒开查找缺陷，测量值见下表：
从数据看很明显看出缺陷处在第3个线棒之内，经过认真查找缺陷在第6极向组的第3个线棒连接小鼻子处焊接不良，其中有一匝基本没焊 上，焊 接表面又氧化是造成直流电阻线间差超大超标的主要原因，经过处理从新焊接后，测量线间直流电阻合格，其测量值如下：R AB =1.319Ω R BC =1.320Ω R AC =1.321Ω，△R %=0.151%合格。 5.2我厂200ＭＷ机组给水泵电
机，6千伏 3200ＫＷ Z=60 2p=4 q=5 2Ｙ接线（k ＝2）其
测量值如下：R AB =0.1058Ω 向组内，再继续用排除法测量，
R BC =0.1068ΩR AC =0.1022Ω
（T=22℃）。△R %=4.50%＞1%。判断线圈有断股情况。将中性点打开后测出相电阻为：R a =0.04873Ω, R b =0.05292Ω, R c =0.04862Ω 由相电阻求单个线棒电
阻
R = 0.009734Ω △R %=8.84%＞2%。现在暂不能判断故障性质，但可以肯定B 相某一线圈有断股的。按照双臂电桥分段测试排除法查找缺陷，先分成１／２段量（一相中有4个极向组，每个极向组由5个线棒串联组成）。测量值见下表：
其相互差为9.61％，经过分段测量判断缺陷点在第1－2极
测量值见下表：
从上表数值中确定缺陷在
第1极向组内，
缺陷情况见下图：
注：上图
1—4数字为
极向组排序；每个极向组有5个线棒，标注数值单位为欧姆。
继续用排除法将第1极向组的5根线棒扒开查找缺陷，测量值见下表：
从上表数值中确定缺陷在第１－3线棒内，再继续用排除法测量，测量值见下表：
从上表数值中可以清楚地确定缺陷在第3个线棒内，缺陷情况见下图：
注：上图1—5数字为第1极向组的线棒排序；标注数值单位为欧姆。
经过认真查找缺陷，判断出故障是电机定子铁芯槽内线棒断一股，更换新电机。
6、结论及建议：
我厂高压电动机功率最大的为125ＭＷ机组给水泵电机6千伏、4500 kＷ。槽数最多的电机为200ＭＷ机组引、送风机1250/630 kＷ，z=90 、Ｙ/Ｙ接线、2p=8或 2p=10变极电机。极数最多的电机为200ＭＷ机组循环水电机6千伏、1000 k Ｗ、z=90、2p=12、Ｙ接线。槽数、极数最少的电机为老机组和125ＭＷ机组的给水泵电机2250 k Ｗ和4500 k Ｗ、6千伏、z=48、2p=2、Ｙ接线，线棒为四股并绕。
根据以上分析可知，由两股
并绕电动机绕组断股按2%的标准通过测量其直流电阻能很快被发现。如果线棒由四股并绕，按2%的标准发现断股的范围有限，建议改为1%标准，这样发现断股的有效性和可靠性将大大提高。
参考文献： （1）张飚. 电动机绕组断股分析. 电气试验，1997,1
（2）王建闵、郑坤. 高压电动机线圈故障点查找及确定. 吉林电力技术监督，2002,36-38.