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发电机绝缘故障分析及处理

2019-10-30
来源: 礼德动力
   0 引言随着中国经济的快速发展,社会对电力的需求越来越大,各型号发电机的容量和电压等级也随之提高。目前,同产1000 MW发电机借鉴国外经验,结合自己的装备情况和技术水平,性能指标完全达到国外厂家产品的水平,能完全满足国际标准,且已大批量投入运行⋯。
  
  该容量的发电机结构复杂,制造难度大,给定子绕组绝缘提H{了新的挑战,也给发电机绝缘测试提出了很高的要求‘ 。本文针对1起1000 MW发电机耐压试验时的异常放电故障,详细叙述检查及处理过程,分析故障原因并提出了解决方法,供同行参考。
  
  1 故障概况某电厂1号机采用的QFSN一1000型水氢氢发电机,为隐极式、两极、三相同步交流发电机,定子采用整体结构、背包冷却器,绕组为直接水冷,定、转子铁心及转子绕组为氢气冷却,额定电压27 kV,绝缘等级F(温升按B级考核) 。
  
  机组启动前进行检查试验,在进行发电机交流耐压试验时,U相、W相无异常放电,V相试验电压到38.5 kV 试验装置保护动作,试验暂停排除试验设备力‘面的问题后再次进行试验。 试验电压升至1 0.6 kV时试验装置再次保护动作,现场技术人员卡』J步削断V相存 异常放电点、2 检查处理过程该发电机投运1 a,且在定子线圈端部加装了测振装置,可以实时监测发电机定子线圈端部振动情况 根据陔发电机组历史运行数据分析,机组在运行过程中线圈端部的振动很小,不存在端部磨损的情况。
  
  现场抽发电机转子后,对发电机定子膛内、端部进行 全面检查,具体情况如下。
  
  (1)定子铁心膛内汽励两端进槽200 nlnl范围有少量油,铁心无过热、无损伤,风道无堵塞。铁心背部无过热、无损伤,风道无堵塞 铁心压圈、定位筋螺 、铜肼敞完好,无过热、尤放电、无松动情况
(2)定子线圈端部有少量机油,所有绑绳、垫块无松动、无磨损。两端槽口有少量黑色油泥。环形fj1线所有支架、垫块、绑绳无松动,无磨损(见1)
  
  图l 定子膛内端部无磨损
     发现漏油情况、 根据检查情况初步分析,认为V相定子绕组主绝缘存在放电点的可能 H 较小 一,V相定子fIJ线部分存存放电点的呵能性较大 为机组在运行过程中有大量进油的情况,住⋯线罩底部行存油、定子}}{线装配的绝缘表面都有进油痕迹,并卡H中性点的⋯线套管的绝缘筒有过热痕迹(见『冬l 2)..根据检查情况,认为V相出线套管处的绝缘H{现问题一决定现场拆开发电机定子线阁v相的m线部分进行榆查处理。
  
  拆开发电机V棚fH线上的软连接线,单独对V卡H⋯线套管进行绝缘试验图2 出线套管的绝缘筒有过热痕迹试验发现,V相f 线部分:使用2500 V摇表检查试验前绝缘为5200 MQ,40 kV耐压试验1次通过,试验后使用2500 V摇表测量绝缘为相中性点 线部分:2500V摇表检含绝缘在200~跳变,5000 V摇表检 绝缘 1O0~之问有击穿现象,【绝缘不合格未进行耐 试验在拆开V相}IJ线上软连接线的过程发现软连接与定子引线把合晰涂有较多九勺导电膏
  
  图3 把合面涂抹有较多导电膏鉴于以 情况,继续拆开V卡H 线下软连接线,测量支撑绝缘子和⋯线套管绝缘,发现支撑绝缘子对地绝缘。拆开该支撑绝缘子,清理后同装,其绝缘恢复,5000V摇表测量绝缘值为5000M 。在拆开支撑绝缘子过程中,在其通风管内发现大量的黑色油污。
  
  同时检 对应的V相中性点i“线套管,发观绝缘电阻值不稳定。现场埘}』I线套管外表面进行彻底清理,并用大号注射器从 线套管通风油污( 图5) 冉次用5000 V摇表检查绝缘,其值只有0.4 MQ,且不稳定综合分析认为:大量进油造成⋯线套管冷却风路堵塞,}{J线套管局部过热而发生微裂纹,需要对线套管进行更换、现场继续拆开V卡日中性点的{lJ线套管,发现内层绝缘材料均m现炭化现象(见罔6),印证了上述分析将¨I线套管清理干净后,对其进行绝缘检查,用2500 V摇表检查其绝缘电阻只为0-3 Mn,且不稳定。之后更换V相中性点H1线套管,并完成复装。
  
  图6 绝缘材料炭化考虑机组存以后的运行过程中,发电机有可能再次进油,堵塞冷却风路,因此给发电机定子出线位置的 线套管顶部加装伞形防护罩(见图7)。
  
  其次,考虑到其他相 线套管在前期运行过程中,也有进油的可能..现场对所有m线套管进行抽油检查 在U相、w相及其中性点}I1线套管均抽大量油污,排除了在以后的运行中可能因进油造成的风路堵塞局部过热的隐患、另外,现场在装配软连接线时,其与定子引线图7 加装伞形防护罩把合面严禁抹导电膏 。导电膏在一定温度下融化与润滑油混合,会顺着冷却的风路流到支撑绝缘子风道和出线套管风道,造成其绝缘性能降低 V相支撑绝缘子风道内发现的黑色油污就是润滑油与导电膏的混合物,造成支撑绝缘子接地~3 处理效果更换定子H 线套管,整体复装完成,手包绝缘测试合格后,进行整体交流耐压试验,试验结果合格,机组重新投入运行,至今再未f“现陔问题4 结语本文根据发电机耐压试验故障现象,详细叙述了 发电村Lt}{线套管通风道进油,定子f{I线套管高温导致绝缘受损的检查及分析过程,并实施了加装防进油装置改造 该方法对同型号发电机类似故障的分析及处理有一定的参考价值。