水轮发电机组进水受潮后的处理

水轮发电机组进水受潮后的处理
水轮发电机由于水电的发展而得到了广泛的使用，在使用的过程中会出现许多的问题，其中设备受潮就是其中的一个重要问题。

本文从发电机干燥的基本方法、短路干燥处理法，以及发电机定子绕组的干燥方法这三个方面对水轮发电机组进水受潮后的处理进行阐述。

标签：水轮发电机组；进水；受潮；处理
一、前言
随着社会经济的不断发展，人们用电数量的不断往上增长，为了环节用电压力，许多的河流水域都开始建设水电站。

水电站大多采用的是水轮发电机，水轮发电机由于其工作环境的影响极易受潮，严重的导致短路，因此，我们需要对受潮的发电机组进行干燥处理，以便更好地确保发电安全。

二、发电机干燥的基本方法
1.热风法。

如果小型机组若受潮不是十分严重，可以选择未、使用热风干燥法。

这种方法是用专门的通风机，沿着专用的管道将空气经加热器加热到70～100℃后，吹入发机内进行加热，这种方法的主要缺点是干燥时间太长，可视机组容量大小选择使用。

2.短路干燥法。

短路干燥法是将发电机定子绕组出口处短路，使发电机在额定转速下运行，然后调节励磁电流的大小.使三相短路电流升至额定电流的40%～70%，维持一段时间，再将三相短路电流升至80%额定电流.使空气温度升至60～70℃，直至干燥完毕。

用这种干燥法必须密切注意，定子端部的温度及定子、转子电流的大小。

该方法技术要求相对较高。

3.直流电源加热法。

是用直流电源通人定（转）子绕组使其利用绕组本身电阻发热来排出内部潮气，通入绕组中的电流一般为额定电流的40%～80%。

这种方法简单易行，技术要求不复杂，很适宜于一般农村小水电站应用.加热时应监视通人的直流电流及定（转）子及铁心的温度变化。

三、短路干燥处理法
1.短路干燥原理
所谓短路电流干燥法，就是将发电机三相绕组在出口处短路，开启机组以额定转速运转，通过励磁装置在转子绕组中加人励磁电流，定子绕组中的电流便随之上升，利用发电机的铁芯损耗和铜损耗所产生的热量对受潮的绕组绝缘进行干燥。

由于发电机在短路状态运行，三相绕组的电压很低，不会危及绕组绝缘。

2.操作步骤
（1）拉开发电机出口刀闸（发电机出口为手车式开关的，把开关拉出开关柜）。

（2）拉开发电机出口电压互感器的一次铡刀闸。

（3）在发电机出口处挂一组临时接地线。

（4）将发电机出口用铝排或铜排短路。

（5）拆除发电机出口的临时接地线。

（6）切除发电机强行励磁保护装置。

（7）将发电机励磁调节方式切换到手动调节位置。

（8）开启机组至额定转速。

（9）合励磁开关。

（10）手动调节励磁电流升流加温。

3.干燥过程中温度的控制
干燥过程中，利用发电机的检温计定时巡测定子绕组的温度上升情况，通过调节定子电流，对其进行控制。

利用短路法加热干燥时，当绕组温度高于铁芯温度，铜线棒与铁芯的温度膨胀系数存在差异，潮湿的绝缘介质也受热膨胀。

在受热膨胀过程中，如果温度上升过快，线槽内部分绝缘将会因受到很大的机械应力而造成破裂，因而要求温度要缓慢升高，尤其干燥初期的温度不能上升太快，应首先使绕组温度以5℃/小时的速率升至40℃左右并保持一段时间（一般3小时左右），然后再逐步提高温度，此阶段的温度上升不宜超过10℃/小时。

定子绕组的最高温度不得超过运行规程中规定的数值（一般要求温升不超过70℃）。

采用阶段式提高电流的方法，干燥初期三相短路电流（定子电流）升至额定电流的50%维持3～4小时，再逐渐上升到额定电流，直到干燥完毕。

四、发电机定子绕组的干燥方法
1.绕组烘干的干燥步骤
第一步：当处理后的水轮发电机组具备空转条件时，将机组在额定转速附近空转约24h。

其主要目的是将转子里的水甩出来，并通过风循环驱赶潮气。

使发电机定子、转子绕组得到初步干燥。

第二步：用短路电流对发电机进行干燥（即铜损法）。

具体做法是：把发电机三相出口端子U，V，W短路，让机组在额定转速附近运转，然后给发电机转子绕组通直流电，调节励磁电流使定子电流缓慢上升，定子因有电流通过而发热升温。

按GB50170—92《电气装置安装工程一旋转电机施工及验收规范》第2.7.2条规定，调节励磁电流，控制发电机定子温升为每小时5～8℃，直至达到发电机定子的额定电流值。

这时虽然定子通过的电流较大，但因其出口被短路，电压较低，不会对绝缘造成损坏。

为保证发电机定子绕组所通过的电流不超过其额定值，可在发电机尾端电流互感器二次回路中串接电流表进行监测，还可以串接过流继电器进行保护，其动作后切断励磁电流。

在这一过程中，由于发电机发热与转子带动的风循环共同作用，驱潮效果非常明显，转子绝缘可以恢复。

但定子则因转子转动风力较大温度上升受到了限制，这一阶段大约需要3～5天。

为了保持发电机温度和避免频繁地开、停机，对绝缘电阻和吸收比的测量可每班进行1次。

直至定子绕组绝缘达到5MQ以上结束干燥。

第三步：用直流电加热法。

通过前两步的干燥，发电机绝缘程度有较大提高，但由于受温度的制约，当发电机定子绕组绝缘达到5Mn时，继续用铜损法对发电机定子进行干燥效果不明显，绝缘恢复速度变慢，这时应改用直流电加热法对发电机定子绕组进行干燥处理。

具体做法是：将发电机停机，断开转子绕组的励磁电流，将定子三相绕组串联并通以直流电，即直流电正极接U1，U2接V2，V1接Wl，W2接直流电负极。

我们用2台交流电焊机并联后通过全波整流获得直流电源，直流电流大小则通过调节电焊机二次侧交流电流大小来控制。

在干燥过程中，仍然按规定将发电机定子温升控制在每小时5.8℃，最高温度则应根据发电机定子绝缘等级确定。

在干燥过程中发电机定子温度较高，对驱除水分、恢复绝缘效果明显，这一阶段大约需要24天。

这时绝缘电阻和吸收比测量应2h进行1次；当吸收比和绝缘电阻值符合规程要求时（参见DL/T596—1996《电力设备预防性试验规程>第5.1.3条），其测量应lh进行1次；当测量值在同一温度下5h基本稳定不变时，可以认为干燥合格，即可进行下一步的定子绕组泄漏电流和直流耐压等试验，发电机干燥过程即告结束。

通过上述方法对发电机进行干燥，一般7—10天可以达到绝缘要求。

该方法所用设备可就地取材，实际操作中简单安全。

2.烘干过程中的注意事项
（1）根据烘干设备额定电流选择烘干电流，烘干电流以绕组额定电流的40%～70%为宜。

（2）按烘干电流大小，选择电焊机，使电焊机暂载率为100%时的最大允许电流不得超过烘干直流电流。

（3）烘干电流由电焊机的接线以及输入电压加以调节。

一般先选择低档，电压220V。

投入前电焊机的電流调节手柄放在最小电流位置，然后根据要求进
行细调。

（4）烘干时应随时注意绕组温升不得超过其最大允许值。

3.优点
（1）各个发电站一般都有交流电焊机，因此在进行烘干时只需要配备4只硅整流管即可，成本低，使用方便。

（2）电焊机经磁耦合输出，具有隔离变压器作用，使用更加安全。

（3）电流调节范围较大，可以满足小水电站备种机组定、转子烘干要求。

（4）烘干所消耗的能量较少，时间较短。

五、结语
综上所述，在发电机组受到水侵蚀、受潮之后，有许多的干燥方法可以选用，不同的方法由不同的适用范围，在进行选择时应根据具体的情况进行干燥方法的选择，以便更好、更快捷的将发电机组进行干燥，从而减少维修时间，最大程度的提高设备的运行效率和运行时间，提高发电厂的经济效益。

参考文献：
[1]黄志荣.水轮发电机组受淹后的处理一法[J].《农村电工》-2009年8期
[2]崔领谦.发电机绕组受潮后的干燥处理[J].《地方电力管理》-2001年5期
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