ESP motor winding breakdown in the end-winding

Discuss induction and permanent magnet motors (PMM) for ESP. Technical forum on power ratings, cooling, efficiency, and motor protection standards
ALEngineer
Site Admin
User avatar
Posts: 530
Joined: Wed Mar 18, 2026 2:51 pm

ESP motor winding breakdown in the end-winding

Post by ALEngineer »

Nasty ESP motor failure. You will not catch it on the test stand, but if the magnet-wire insulation is defective it will show up in the well.

Any OEM people here? If you know how this is actually solved, please share.
20140909_110104.jpg
Original topic
Не хорошая бяка, которую не уловиш на испытательных стендах, но которая, если есть дефект обмоточного провода,обязательно вылезет при эксплуатации...
Есть ли на форуме заводчане? Кто знаком с методами решения данной проблемы, не поделитесь опытом?!
20140909_110104.jpg
You do not have the required permissions to view the files attached to this post.
Andrian
User avatar
Posts: 5
Joined: Wed Sep 17, 2014 9:10 am

Re: ESP motor winding breakdown in the end-winding

Post by Andrian »

Usually you hipot at 5000 V / 10 minutes - if there is a defect it should punch through. Breakdown can also happen when the ESP motor / protector is short of oil (when someone is too lazy to fill it properly).
Original reply
Обычно "прозванивается" на 5000V/10 минут, если есть дефект то должно прошить. Также Пробой может происходить при недостатке масла в ПЭД/ГЗ (когда некоторым лень нормально прокачать ;))
ALEngineer
Site Admin
User avatar
Posts: 530
Joined: Wed Mar 18, 2026 2:51 pm

Re: ESP motor winding breakdown in the end-winding

Post by ALEngineer »

They do test - at the plant and at the service shop. Unfortunately you cannot catch an install-fill defect that way, at least I do not know how.
Original reply
Испытания то проводятся, и на заводе и на сервисной базе... к сожалению брак монтажа в такой ситуации выловить не представляется возможным, по крайней мере я не знаю способов.
Andrian
User avatar
Posts: 5
Joined: Wed Sep 17, 2014 9:10 am

Re: ESP motor winding breakdown in the end-winding

Post by Andrian »

On pull you can break out the ESP motor / protector joint before the pressure test and look for oil. Oil starvation also shows as overheat marks on the bearings in the upper motor, or an overheated protector (which can also mean a failed protector). Any decent installer will fill it properly at install (exceptions exist everywhere).

If the shop runs a full motor test, the unit sees a real stress: run-in with vibration, leak tests, short-circuit current, and so on. Voltage and current go well above nameplate, the motor heats up, and you always hipot at 5000 V. A winding with bad insulation simply should not survive that whole sequence.
Original reply
Можно конечно на демонтаже провести расстыковку ПЭД/ГЗ до проведения опрессовки и посмотреть наличие масла. Также о недостатке масла могут свидетельствовать следы перегрева на подшипниках в верхней части ПЭД или перегрев ГЗ.(что опять же может свдетельствовать о неисправности ГЗ) Хотя любой адекватный монтажник нормально прокачает при монтаже (исключения конечно бывают везде :) ). Если проводится полноценный тест двигателя на сервисной базе, то он подвергается достаточно серьезному стрессу. Так как проводятся обкатка с тестом на вибрации, тесты утечек, тест тока КЗ и т.д. В итоге на ПЭД подается как напряжение так и ток значительно превышающие номинальные параметры, двигатель разогревается, обязательно проводится тест изоляции при 5000в. Если был дефект изоляции то весь тест такой двигатель просто не должен пройти.
ALEngineer
Site Admin
User avatar
Posts: 530
Joined: Wed Mar 18, 2026 2:51 pm

Re: ESP motor winding breakdown in the end-winding

Post by ALEngineer »

That is the point - in theory it should not pass, and yet it passes more than one run-in on more than one test stand. After it goes in the well it burns: some after an hour, some after a hundred days - and the result is an end-winding punch-through.

Worse: the arc is a small explosion. It tears the end faces and the protector diaphragm, leaves a lot of stinking carbon and soot, and after that you cannot tear the mess down in any useful way. It may be an install-fill defect, but failures like this usually get hung on the OEM, and you cannot really argue it.
Original reply
Вот и дело то в том, что по идее не должен, а проходит и не одну обкатку и не на одном стенде, а после спуска в скважину, сгорает, некоторые после часу отработки, некоторые и по сто суток... но результат пробой в лобовой. Самое плохое еще в том, что при появлении дуги, появляется небольшой взрыв, рвет торцы и диафрагму в гидре, оставляет после себя много много ВОНЮЧЕЙ гари и сажи, и в этом месиве потом что то разобрать не представляется возможным :( может и брак монтажа, но такие отказы как правило вешают на завод, и спорить тут не поспоришь.