水轮发电机转子绝缘故障原因及解决措施
发电机转子绝缘不合格原因分析及处置
发电机转子绝缘不合格原因分析及处置1 发电机转子绝缘降低的主要原因1.1转子因受潮而造成绝缘电阻降低到允许值以下，如发电机停运时间较长，环境潮湿等原因造成绝缘电阻降低。
1.2转子因使用年限较长，或运行中因各种原因使转子过热造成线圈绝缘材料老化、劣化。
1.3滑环下有碳刷粉末或油污堆积，使转子引出线绝缘损坏。
1.4由于发电机的冷却系统密封不严或因其轴瓦漏油使转子线圈端部积灰、积油污或碳粉，造成绝缘性能降低。
这种原因受转子离心力的影响较大。
1.5由于运行中通风和热膨胀的影响，转子槽口处的槽衬保护层老化、断裂甚至脱落，使槽口处槽衬的云母逐渐剥落，断裂被风吹掉再加上槽口积灰等因素造成。
1.6转子的槽内绝缘断裂造成转子绝缘电阻过低或金属性接地。
2 转子绝缘的检查方法2.1停机后的检查方法: 用1000伏摇表测试转子对地绝缘，当绝缘电阻低于2MΩ时应进行处理。
2.2运行中的检查方法: 发电机在运行中通过在线转子绝缘监测装置进行测量，当转子正极或负极对地有电压时应视为转子绝缘电阻已降低，且对地电压越高，绝缘电阻降低的幅度越大，出现这种情况，应停机处理。
3 绝缘电阻降低的处理方法3.1因潮湿而使转子绝缘电阻降低，我们采用直流电焊机烘干法或采用发电机定子三相短路，利用自产热量进行烘干。
3.2转子线圈绝缘老化，则采取拔护环方法，解体转子进行大修。
3.3转子线圈端部积灰、积油，通常处理的方法:3.3.1用干燥的压缩空气进行吹扫。
3.3.2采用拆卸护环，对转子线圈端部的油、灰、碳粉进行清理，然后对端部的绝缘进行重新处理。
此方法工艺复杂、工期长，直接影响发电机的经济效益。
3.3.3用机电设备清洗剂处理转子绝缘，笔者重点介绍这种方法。
4 机电设备绝缘清洗剂方法处理转子绝缘4.1前几年，我厂接连出现发电机转子绝缘降低，严重影响了发电机的正常运行。
发电机转子的正负极对地最高电压达到180-200伏，针对出现的这种问题，我们采取了除拔护环之外的所有方法，但效果都不明显，并且出现了一种异常现象，也就是在冷态情况下转子绝缘合格，在热态情况绝缘下降，并网后，出现绝缘不合格。
水轮发电机转子磁极装配绝缘偏低问题处理
水轮发电机转子磁极装配绝缘偏低问题处理【摘要】水电站对转子磁极进行装配过程中，有可能具有大量绝缘电阻低的磁极，并且在开展耐压试验的过程中还有可能出现击穿的情况。
根据相关的检测和研究后了解到，之所以发生上诉情况，和磁极设计有直接的关系。
为此应通过涤纶毛毡包裹环氧块的方式对所存在的缝隙进行堵塞，只采用不多的环氧胶，这样就可防止环氧胶因无法固化而使绝缘电阻偏低。
如果把聚酰亚胺薄膜粘带扩宽，完全铺放到磁极靴部，就算环氧胶深入进磁极靴，也无法和磁极铁芯触碰到，进而能够全面加强绝缘性。
【关键词】水轮发电机；转子磁极；绝缘；环氧胶水轮发电机组转子绝缘偏低，会导致水轮发电机无法顺利运转。
在安设和改进发电机转子的时候，磁极会决定转子绝缘的总体效果。
为此有必要对水轮发电机转子磁极装配绝缘偏低问题进行分析，同时制定有效的解决措施。
一水轮发电机转子磁极装配绝缘偏低问题分析水电站的机型机组进行增容改造的过程中，在对磁极进行完装配以后，在还没有进行挂装的时候会开展电气试验。
而国际上对于试验的要求主要包括：（1）在还没有对单独的磁极进行安装的时候，绝缘电阻要超过5MΩ；（2）在还没有对单独的磁极进行安装的时候，耐压值应达到10Uf+1500V，切不可小过3000V，并要保持1min的耐压。
目前主要是采用2500V兆欧表测量转子磁极绝缘电阻，其磁极一共具有96个，在进行测量时了解到，有将近一半的磁极绝缘电阻不超过200MΩ，不过符合国际上的规定，此外有10个磁极阻值不超过5MΩ，不符合国际规定。
机组磁额定励磁电压普遍为475V，所以耐压为10Uf+1500V。
将电阻超过5MΩ的磁极做耐压试验，而在此过程中，有5个磁极在第一次接受试验的时候出新了击穿情况。
二原因分析磁极极身绝缘主要是以环氧板双重绝缘为主，同时在对其加热并固化以后，再由相关工作者进行检验，若固化达到了标准，就说明磁极极身不大可能发生故障。
其实，在线圈套装以后，当磁极线圈端侧还没有补充涤纶毡的时候，发现磁极绝缘电阻全部超过了500MΩ。
鲁布革水电厂水轮发电机转子绝缘下降原因分析及处理
鲁布革水电厂水轮发电机转子绝缘下降原因分析及处理发布时间：2022-08-08T07:52:24.318Z 来源：《当代电力文化》2022年第6期作者：李祥[导读] 水轮发电机转子绝缘下降常常引发一点接地故障，影响机组的连续运行，严重时发展到两点接地故障，威胁转子设备安全。
李祥南方电网调峰调频发电有限公司西部检修试验分公司贵州兴义 652400摘要：水轮发电机转子绝缘下降常常引发一点接地故障，影响机组的连续运行，严重时发展到两点接地故障，威胁转子设备安全。
基于此，找到造成转子绝缘下降的原因并有针对性的进行处理显得尤为重要。
鲁布革水电厂转子绝缘下降较快是由油状碳粉引起，针对此类问题，从油状碳粉形成的原因入手分析，列举了多种处理措施，分析总结所采取处理措施的成效，提出了最有效的解决措施是控制油雾和碳粉的产生，为同类水轮发电机组处理类似问题时提供了参考。
关键词：转子绝缘；油状碳粉；油雾；碳粉；气密封1.引言鲁布革水力发电厂(以下简称“鲁厂”）总装机容量4×150MW，水轮发电机组为混流式，额定转速333.3 r/min，逆时针方向运转；发电机由德国西门子公司生产，型号为W41（1DH6952-6W09-Z），容量172 MW；水轮机由挪威KB公司生产，型号为立轴法兰西斯式，定出力153 MW，设计水头327.7 m，额定流量53.5 m3/s。
从鲁厂第二轮大修以来，发电机转子绝缘下降较快逐步成为安全生产的一个难题。
具体而言，分为两个问题：一是个别机组清扫后的转子绝缘值偏低，极端情况下只有30MΩ左右；二是运行的机组绝缘下降较快，最坏的情况甚至连续运行一个星期都难以保证[1]。
4台机组均有此类问题，给设备安全稳定运行带来很大影响。
几年来，电厂尝试了多种处理措施，经过分析试验，提出了油状碳粉是引起转子绝缘下降的关键因素，最有效的措施就是控制油雾和碳粉的产生。
2.发电机相关设备介绍鲁厂机组为悬式机组，机组有推力轴承、上导轴承、下导轴承、水导轴承4道轴承，发电机的集电环是将励磁电流导向转子线圈的接线端，装设在转子上方的推力轴承的推力头上，位于上导油盆盖与发电机风罩之间，即集电环室内。
发电机转子磁极绝缘损坏原因分析与处理
发电技术POWER GENERATION TECHNOLOGY0引言水轮发电机的转子绝缘直接影响到机组的安全运行，而导致转子绝缘降低常见的因素有转子受潮和碳刷、滑环上碳粉清扫不彻底。
当发生转子绝缘降低时，如不及时查找原因进行处理，将引起保护动作，严重时可能导致转子匝间短路，造成设备损坏事故。
1故障概述江西赣能股份有限公司居龙潭水电厂（以下简称“居电”）位于江西省赣州市赣县区大田乡夏湖村，距离县城23km 。
坝址控制流域面积7739km 2，电站总装机容量60MW ，多年平均发电量1.97亿kWh 。
发电机组是由东芝水电设备（杭州）有限公司生产的灯泡贯流式，容量30MW ，冷却形式是强迫风冷，定、转子绝缘等级均为F 级。
发电机技术参数见表1。
表1发电机技术参数2015年10月29日，2号发电机组汛后C 级检修拆除安全措施时，用1000V 兆欧表测得2号发电机转子绝缘电阻仅为0.2M Ω（退出备用时测量值转子绝缘电阻为0.7M Ω），未达到《Q/GJD-JO2－SC.00—2015居龙潭水电厂发电机维护规程》和《DL ／T 596—2005电力设备预防性试验规程》（以下简称《规程》）规定的不低于0.5M Ω要求。
2故障原因分析故障发生后，技术人员根据工作经验对此情况进行了分析，认为导致发电机转子绝缘电阻降低可能的原因主要有以下几个方面。
1）检修期间对机组的碳刷架、滑环中的碳粉清扫不彻底而造成绝缘降低；2）机组检修期间转子受潮而引起的绝缘低（之前曾经发生过类似情况）；3）转子磁极因制造工艺问题而存在绝缘降低。
3故障检查及处理根据上述分析原因，生产人员分步骤对该故障进行了检查处理。
先用无水酒精对碳刷架和滑环清扫，再对碳刷架及滑环内、外检查，未发现异常，最后测得绝缘电阻仍为0.2M Ω，故障未消除。
排除以上原因后，结合曾经发生过汛前检修后转子绝缘电阻降低的情况和本次检修期间环境空气湿度较大的情况，推断转子绝缘降低可能是受潮所导致。
水轮发电机转子一点接地原因分析及处理
水轮发电机转子一点接地原因分析及处理发电机转子一点接地故障是发电机常见的故障。
作者对哈拉军水电站一台机组做预防性试验时，测得发电机转子绝缘电阻接近于零，判断发电机转子绕组有接地现象。
经过检查发现了接地点并进行了修复。
本文通过对这一故障的处理，分析了发电机转子绕组一点接地的原因、预防和处理方法。
标签：转子绕组；接地故障；故障检查前言哈拉军水电站位于新疆伊犁特克斯县库克苏河上，该电站2015年1月并网发电，总装机容量28MW，安装3台轴流水轮发电机，额定电压10500V，采用静止可控硅励磁方式，转子接地故障的发电机型号为SF7000—16/3300。
作者在对这台机组做预防性试验时，测得转子磁极和磁极母排的绝缘电阻为0.1MΩ，判断磁极或磁极母排存在一点或多点接地。
经过专业技术人员认真分析原因、检查和处理，最终发现转子接地的原因，原因是和磁极连接的母排的绝缘层击穿，导致转子一点接地。
下面以这台机组转子接地故障为例，对故障发生的经过和分析检查处理过程进行详细的介绍，并对此类故障进行了分析，提出了预防措施。
1、故障经过发电机机组在C级检修时，专业人员在测量发电机转子绝缘电阻时发现测得转子磁极和磁极母排对地的绝缘电阻为0.1MΩ。
《电力设备预防性试验规程》（DL/T 596—1996）规定，转子绕组对地绝缘电阻不小于0.5 MΩ。
因此，该机组转子绕组的绝缘电阻不符合《电力设备预防性试验规程》（DL/T 596—1996）的要求，试验不合格。
专业人员对机组继电保护装置进行了检查，发现继电保护装置报警信息中没有“转子一点接地”故障。
2、检查及处理为了确定磁极是否接地，将磁极和母排断开，分别测量磁极和母排对地的绝缘电阻，发现磁极对地的绝缘电阻为1GΩ，负极的母排对地绝缘电阻为0.1MΩ，排除了转子磁极接地的可能。
进一步检查发现在转子端面上的负极母排有一处绝缘层被击穿，导致对地的绝缘降低。
专业人员拆除了击穿的绝缘层并对母排重新进行了绝缘包扎，重新测得母排绝缘合格。
探讨水轮发电机主绝缘损坏的原因与防控措施
探讨水轮发电机主绝缘损坏的原因与防控措施摘要：随着当前人们用电量的不断增加，作为当前电力输送中的主要设备水电工程建设与改善是不可忽视的施工过程。
在水利工程发电机的改善过程中，随着科学技术和各种先进设备的不断应用不断的进行完善和改进。
在水电站工作中，发电机主绝缘是影响发电质量的基础，更是影响水轮发电机健康持续运行的前提。
本文就水轮发电机主绝缘容易出现的各种问题及其故障进行分析，并提出相关的解决措施和维护方法。
关键词：水轮发电机；主绝缘损坏；原因分析在当前社会发展的过程中，由于我国人口中多的国情因素，我国对电力资源的不断增长。
水电站作为当前供电系统中的主要形式，使得对水轮发电机的要求和性能指标也在不断地增加。
随着当前水电工程不断增加的过程中，对水轮发电机的要求不断增加，水轮发电机在使用中的连续性运行效率和绝缘损坏程度是当前水轮发电机的控制措施和质量标准的前提。
在当前我国水电站在经济发展中有着重大的贡献，是推动经济发展的前提基础。
但在安全生产和技术管理上存在着不少需要进一步研究解决的问题，其中发电机主绝缘损坏问题是影响水电站进行电力发送的主要因素。
1、为降低成本和缩小体积，设计时主绝球裕全偏低，同时某些部位主绝缘包扎层数不够有脱节现象。
1.2生产工艺直接影响着发电机的质量。
由于发电机中所采取的绕组绝缘中的材料在温度的作用之下会随着时间的变化而变化，使得机械和电气性能逐步的变坏。
温度变化的过程中绝缘材料随着温度的不断变化而变化，成为影响绝缘性能的前提基础。
所以在发电机选择中为了获得经济在使用过程中的寿命和其他性能的变化，采用各种相应的手段对发电机中的各个元件和配件措施进行控制，从而提高了整个电机的绝缘水准，有利于延长电机的使用寿命。
水轮发电机组铁芯振动现象时有发生，而且在运行中往往较难正确判断。
如某电站1990年投产的水轮发电机组，在投产后不久，运行人员发现机组升压并网后，当负荷带到一定程度时产生异常尖叫响声。
水轮发电机转子回路绝缘下降原因分析及处理
水轮发电机转子回路绝缘下降原因分析及处理摘要：目前，水轮发电机转子由于自身原因和外界原因经常会导致其绝缘性降低，从而使得水轮发电机组频繁性的被迫停止运转，不利于水电站发电效率的提高，对于正常的发电过程产生了不必要的影响。
所以本文将主要围绕水轮发电机转子绝缘下降原因分析及处理为中心展开论述，并结合实际情况给出一些合理化的建议。
关键词：水轮发电机组；下降原因；分析；处理引言：水轮发电机转子的主要作用是传递转矩、产生磁场和转换能量。
它是由转轴、支架、磁轭、磁极以及集电装置等几个部分组成的。
水轮发电机转子的绝缘性一旦下降就会使发电机组被迫停转，从而影响发电效率。
所以对其进行处理措施的研究就显得意义重大，必须引起有关人员的注意。
一、水轮发电机转子绝缘下降的危害分析在水轮发电机转子的绝缘性下降之后，会使得部分电流通过转子，导致转子线圈绝缘损坏，损坏的位置会和转子铁芯相碰。
因为水轮发电机的转子铁芯是和大地相连接的，所以转子线圈和铁芯相碰在本质上就是和大地进行连接，即传统意义上的“转子接地”，构成了一点接地的现象。
由于目前转子线圈的正负极都和大地之间采取了绝缘的处理，所以这种现象并不会导致闭合回路的出现。
但是一旦在正极已经接通大地的前提之下，再发生线圈相应负极接地的现象，就会构成闭合回路，产生电阻极小的电路，会导致短路现象的发生，容易造成线圈产生热量过多，从而造成火灾的发生，对于发电站的安全运行产生了极大的威胁。
二、水轮发电机转子绝缘下降原因分析（一）集电环加工、安装工艺造成由于水轮发电机的集电环表面容易出现烧痕以及麻点，影响集电环的导电性能，所以每隔一段时间集电环就需要进行维护，在拆装的过程中容易造成集电环的圆周跳动量增大，从而造成碳刷磨损过快的问题出现，碳粉附着在集电环四周,若清理不及时,使得水轮发电机励磁回路的绝缘性下降。
1.集电环绝缘材料造成为了提高隔离绝缘圈的机械强度和介电性能，增强其耐油性和耐腐蚀性，通常会将原一次冲压成型的隔离绝缘圈更换为环氧树脂板加工隔离绝缘圈，但是由于环氧树脂板加工隔离绝缘圈的表面较为粗糙，容易造成碳粉的大量附着，从而使得水轮发电机转子绝缘性下降。
水轮发电机转子绝缘故障分析及处理
水轮发电机转子绝缘故障分析及处理摘要：文章阐述了发电机转子接地保护的原理，通过介绍某电厂发电机转子绝缘低停机事件的经过，对事件发生的原因进行了分析并加以处理，最后提出了防范发电机转子绝缘降低的预防措施。
关键词：火电厂；转子接地保护；转子绝缘1前言某电发电机组励磁回路均采用的是铜芯电缆，从集电环穿过发电机转子轴心孔与转子磁极相连。
在发电机碳刷与滑环运行产生的碳粉和推力油槽的少量渗漏油容易通过转子轴心孔进入磁极表面，在磁极表面形成油雾和碳粉混合物，造成转子绝缘降低发生转子一点接地故障，从而被迫停机。
严重影响正常生产和发电效益，其维护工作量也随之增大，不仅增加了维护人员的劳动强度，更是增加了水电站的成本。
2故障现象某电站1号机组运行过程中，机组保护装置报“转子一点接地故障”信号，停机后检查1号机组转子回路绝缘为零，经检修人员首先对集电环、刷架、励磁回路电缆绝缘进行检查，均未发现问题，但连接转子后检测绝缘仍为零，后进一步对转子磁极进行反复检查清扫，转子绝缘回升至0．2MΩ且为最高值，机组暂恢复运行。
2号机组在出现同样故障。
且电站自投运以来，曾多次发生转子一点接地故障，严重威胁机组安全稳定运行，增加了机组强迫停机次数，加大了设备检修维护强度。
通过对转子结构及故障原因进行分析，查找故障产生的原因。
3故障原因分析通过对转子磁极及励磁回路检查表明，并根据故障现象分析，一是受当时设计和制造工艺水平限制，磁极线圈与铁芯之间的主绝缘密封不理想，使的磁极线圈与之间的绝缘结构以及磁极铁芯与托板及磁轭间均存在一定缝隙，降低了磁极绝缘的防尘防污能力。
二是在发电机旋转产生的循环风作用下，发电机碳刷与滑环运行产生的碳粉和推力油槽的少量渗漏油容易通过转子轴心孔进入磁极表面，在磁极表面形成油雾和碳粉混合物，渗透到磁极线圈与铁芯之间的主绝缘体上，形成带有“半导体”特性的介质，加上水电站空气湿度较大，机组停运一段时间后，转子绝缘性能就会下降，甚至没有绝缘功能，极大地威胁机组运行安全。
水轮发电机转子绝缘故障原因与解决措施李卓
水轮发电机转子绝缘故障原因与解决措施李卓发布时间：2021-10-29T08:13:26.332Z 来源：《中国科技人才》2021年第20期作者：李卓[导读] 在电力系统中发电机具有重要作用，所以，确保发电机的稳定可靠运行具有重要价值。
从发电机的角度看来，其安全性与定子、转子的绝缘性能具有明显的联系。
所以，本文就对水轮发电机转子绝缘故障原因与解决措施进行深入探讨。
浙江仙居抽水蓄能有限公司浙江杭州 310000摘要：在电力系统中发电机具有重要作用，所以，确保发电机的稳定可靠运行具有重要价值。
从发电机的角度看来，其安全性与定子、转子的绝缘性能具有明显的联系。
所以，本文就对水轮发电机转子绝缘故障原因与解决措施进行深入探讨。
关键词：水轮；发电机；转子；绝缘故障；措施正是因为在水轮发电机组的实际运行过程中，极易出现发电机转子绝缘降低故障，给整个发电机组的安全稳定运行造成巨大的影响，所以基于此种情况本文结合个人实践工作经验，对导致水轮发电机转子绝缘降低的原因及其处理措施加以总结，并且结合某水电站水轮发电机组的实际运行情况，对这一现象展开深入的剖析与研究，以期通过笔者的相关阐述能够为进一步防止水轮发电机转子出现绝缘降低现象奠定良好的基础，以保证水轮发电机组的安全稳定运行。
1、水轮发电机组转子绝缘故障的危害水轮发电机组是由三个部分所组成的，包括发电机、水轮机以及调速器。
在水轮发电机转子制作中，一般应用环氧型无溶剂绝缘漆，但是，这种材料的变形温度值比较低，如果水轮发电机组的容量不断增加，则其绝缘性能会逐渐降低，无法满足发电机组绝缘性能要求。
现如今，不饱和聚酯绝缘漆被广泛应用于发电机组转子制作中，具有较高的热变形能力，因此耐热性能良好，在发电机组运行中，不容易发生变形或者脱落问题，有利于提升发电机组绝缘性能。
在转子运行中，随着转子绝缘性能的不断降低，当期绝缘阻值降低至“0”时，如果依然保持运行状态，则在高电压影响下，就会造成发电机组绕组短路，进而出现打火或者放电的问题，甚至还会引发严重的发电机故障。
水轮发电机转子绝缘故障原因及解决措施
表１ 电站 ￥７ Ｄ１２电刷 的主要技术指标 ２和 ７ 行 过程 中 ， 上位机发 “ 号机转子一点接 地” 障 １ 故 信号 ，停机后检查一号发 电机 转子 回路绝缘 为 零。 经检修人员对 电刷 、 电环及集 电环支撑绝 集 缘架等处 进行 清扫处理后 ， 转子 回路绝 缘达到 ２０ ０ Ｍｎ， 机组恢复正 常运行。３ ２ 日运行人 月 １ 员巡检再 次发现 ，一号机转子接地 电阻测量值 下 降接近告警 值 ， 机清扫处理 ， 后停 转子绝 缘达 碳粉堆积的原因 。 到 ５０ ０ Ｍｎ 以上 ， 机组 恢复ｌ 行 。 运 电站 自 ２ ０ 年 ５ ０４ 月投产发 电以来 ， 多次发 生发 电机转子一 点接 地故障 ，严重影响 了机组 ４ 机组摆度的影响 ） 安全稳定运行 ， 了机 组强迫停运次 数 ， 增加 加大 正常情况下 ，机组 摆度 也是电刷磨损增加 了设备的检修维 护强度 。通过对机组 的结构 图 的原 因之一 。０９ ５ ２ 更换 １ ２０ 年 月 ７日 号机 电刷 纸和故 障现象的分析 ， 查找故 障产生 的原 因。 在 后测试 机组摆度数据 ： 机组空 载时 ，推力头摆 电站允许 的条件 下， 采取相 应的措施 ， 有效控 制 度 ： ０ ｍ 机 组 负 载 （ ＝ ０ ｍ ； ２ Ｐ 故障的发 生。 、 ２ ． Ｍ ＝ ． Ｍ ａ） 推 力头摆 度 ： ０ ｍ； ９ ５ ＷＱ ３ ０ ｖｒ ， ８ １ ０ ｍ Ａ ２ ２ 障类型及 原因分析 放 ｉ 到 目前为止华光潭梯级 电站发现和处理 的转子 级检修后 ， 推力 头摆度 ：２ ｍ ２ １ 年 ４ ９ ０ ０ ｍ；０ ０ 月 接地故 障大致可分 以下三类 ： 图 ２发 电机 转 子 碳粉 堆 积 位 置 日， 组负载 （ ＝２ ． ＭＷＱ ３ ６ ａ ） 力摆 机 Ｐ ９４ ８ ＝ ． Ｍｖｒ ９ 推 （） １ 一类是 发电机励磁系统直 流回路 中设 度 ：２ ｍ 与电刷更换 前后 、 ０ ５ ｍ； Ａ级检修 前后 ， 数 １推力油槽油雾 的影响 ） 备绝缘破坏引起 的转子接地故 障。 不是主要原因。 号发 电机和 Ａ级检修前相 比， 电刷 硬度 据变化不大 ， 如 ２０ 年 ４月 １ ０８ ８日发生的 ３ 号机 “ 转子 比以前低 ， ５电刷数量 的影响 ） 连续运行 的时间没以前长 ， 数量 电刷 号 机 设 计 电刷 共 ９对 ，按 额 定 电 流 密度 点接地故障” 检查发现是集电环到转子线圈 没有改变 。为什 么短 时间内就连续二次 出现转 。 １Ｍｃ 算 每 ０， 穿过转子 大轴 中心的励磁橡皮 电缆 在弯头处破 子一点接地故障呢？ 就现场 晴况看 ， 下集电环光 （Ｏ ｍ ｒ ， 只电刷额定通流 ８ Ａ发 电机 损， 线芯接触大轴发生接地。具体 接地点如图 ｌ 洁度明显 比上集 电环光 洁度差 ，下集 电环碳 粉 的额定励磁 电流为 ６０ ， 际运行 时发 电机 的 ８Ａ 实 ０ Ａ左 右 。电刷 数量基本 满足要 所示 。这类接地故 障现 象初期表现为发 电机发 堆 积也明显 比上集 电环 多 ， 并且呈 油腻结块 状 。 励 磁电流约 ５ ０ 电运行过程偶尔 发生 瞬时接地 ，停机后绝 缘正 方面 由于 Ａ级检 修后推力 油槽油 位较 高 ， 和 求 。 综 上所述 ：华光 潭一 号发 电机 Ａ 级 检修 常。 随着励磁橡皮电缆破损程度增加 ， 为永 平 时相 比推力油槽油位 高 出 ５ ｍ 可转 ｃ 。另一方 面由 久接地。 重复发生 两次接地故障 ， 其主要原 因是罩壳 于发 电机 推力油槽盖板 和转 动的发 电机大轴 间 后 ， 隙采 用羊毛毡隔离 。这导致从 固定 的推力油槽 内部 油雾 增多和集 电环表面划 痕造成 电刷磨损 碳粉在隔离绝缘圈堆积速度加快引起的。 盖板 和转 动的发 电机大轴 间隙排出的油雾和从 加剧 ， ３ 处理 办法 推力 油槽 呼吸孔排出 的油雾就增多 ，油雾 与碳 （） １ 第一类故 障瞬时接地 ， 障点 比较隐 故 粉结合容易在隔离绝缘 圈上堆积着落 。 蔽 ， 易查找。 电机转子一点接地短时间仍可 不 发 ２集 电环光 洁度影 响 ） 但如果处理不及 时 ， 转子 回路另 外再 一旦 ２１ ０ ０年 ３月 １ １日， Ａ级检 修后 累计 发 电 运 行 ， 发生两点 接地 ， 转子危害就 很大 对 ４２ ５ｍｎ ， ７ｈ ０ ｉ后 出现 一号机转 子一 点接地 故障 。 有 一点接地 ， 初期判断接地 时， 可用直流 电焊机 ， 手动加励 经检查 ， 下集 电环 表 面发 暗 ， 有 明显的划 痕 ， 并 从 引起这一现象 的主要原因应是下集 电环更接 近 磁 电流 ， 而判断接地点是 在灭磁开关 回路 前 发电机推力油槽 ， 带油雾 的碳粉粘结在集 电环 还是后 ，即励磁调节器控 制回路接地还是转 子 处理时可根据大轴开 口尺寸 ， 上， 增大 环火 ， 导致 集 电环 表 面温度 升高 ， 电刷 本 身或回路接地。 对破 损橡 皮 电缆用玻璃丝 带层层包扎 ，层与层 磨损 加剧 ， 隔离绝缘 圈碳粉积 聚速度增加 。 之 间涂上环氧树脂 ， 电缆 的绝缘 ， 增加 防止 电缆 ３电刷 的材质影响 ） 电刷 的材质包括洛 氏硬度 、 电阻系数 、 摩擦 磨破 。同时要确保 电缆 在转子大轴上下孔洞 内 系数 等， 是碳粉产生 的主要原 因。 电站 电刷 的 部不要晃动 。 该 ｔ） ２第二类故障其实 是交流回路接地 ， 障 故 （）一类是发 电机 励磁系统交流 回路 中设 主要 技术 指标见表 １ ２ 。电刷和集 电环 之间 ， 电刷
水电厂水轮发电机组常见故障及维护
水电厂水轮发电机组常见故障及维护水电厂的水轮发电机组是利用水流的动能驱动发电机发电的设备。
由于长期运行和水力环境的影响，水轮发电机组经常会遇到一些故障。
以下是水轮发电机组常见的故障及维护方法。
1.轴承故障：轴承是支撑转轴的关键部件，长期运行容易磨损。
故障表现为发电机组振动、噪音增大等。
维护方法是定期检查、润滑和更换轴承。
2.水轮故障：由于水流中会带有泥沙等杂物，容易导致水轮堵塞或损坏。
故障表现为发电机组的输出功率下降。
维护方法是定期清理水轮、检查叶片的疲劳裂纹并及时更换损坏的部分。
3.发电机绝缘故障：发电机的绝缘材料可能会老化或受潮导致绝缘性能下降。
故障表现为发电机温度升高、电流波动等。
维护方法是定期检查绝缘材料的状况，及时更换老化和受潮的部分。
4.导叶故障：导叶是调节水流量和流速的关键部件，容易受到水压的冲击而损坏。
故障表现为导叶卡死或调节不灵活。
维护方法是定期检查导叶的磨损情况，及时更换严重磨损的导叶。
5.励磁系统故障：励磁系统是控制发电机输出电压的关键部件，故障可能导致电压不稳定。
故障表现为电压波动较大、负载不能正常工作等。
维护方法是定期检查励磁系统的接线和各部件的磨损情况，及时修复或更换故障部分。
维护水轮发电机组的方法包括：1.定期检查各部件的磨损情况，及时更换磨损严重的部分。
2.定期清理水轮的杂物，保持水轮的畅通。
3.定期检查轴承的润滑情况，及时补充润滑油。
4.定期检查发电机的绝缘材料，及时更换老化或受潮的部分。
5.定期检查励磁系统的接线和各部件，保持正常工作状态。
水轮发电机组常见的故障包括轴承故障、水轮故障、发电机绝缘故障、导叶故障和励磁系统故障。
通过定期检查和维护，可以延长水轮发电机组的使用寿命，保证其正常运行。
水轮发电机转子绝缘下降原因分析及处理
ｒ 翰 圈睇嘲啊
～
电机 转 子一 点接 地故 障 ，严 重影 响 了机 组 安全 稳 定 运行 ， 加 了机组 强 迫停 运 次数 ， 大 了设 备 的检 修 增 加 维护 强 度 。通过 对机 组 的结 构 图纸 和故 障现象 的分
图 １励 磁 橡 皮 电 缆 接 地 点
ｌ
／
／
励磁 橡皮 电缆接 地 点
／
现， 一号 机转 子接 地 电 阻测 量值 下 降接 近告 警 值 ， 后
停机 清 扫处 理 ， 子 绝缘 达 到 ５ ０ＭＱ 以上 ， 组 恢 转 ０ 机 复运 行 。 电站 自 ２ ０ ０ ４年 ５月 投 产发 电 以来 ， 次发 生 发 多
华 光 潭 梯 级水 电站 地 处 浙 江 省 临安 龙 岗镇 ， 位 于分 水 江干 流 昌化 江上游 的 巨溪 上 ，电站 总装 机 容 量 ８ ， 中一 级 电 站装 机 ２×３ ， 级 电 站 ５ＭＷ 其 ０ＭＷ 二 装机 ２×１ ． ＭＷ ， ２ ０ ２５ 于 ０ ５年 １ ０月全 部 竣 工并 网发 电。 目前 杭州 地 区 电网最 大 的水 电站 ， 是杭 州 地 是 也
收 稿 日期 ：０ （ ０ 一 １ ２ １一 ７ Ｏ ）
作者 简介 ： 朱跃亮 （９ ７一）男 ， １６ ， Ｔ程 师 ， 技术 主管 ， 事常规水电厂 从 技术管理工作。
水
电 站 机
电 技
术
第 ３ 卷 ３
（） ２ 一类 是发 电机励 磁 系统 交 流 回路 中设 备绝 缘 破坏 引起 的转子接 地故 障 。 如 ２０ ０ ４年 ５月 １ １日励磁 系统 第一 次 投 运 时 ， 发 生 的三号机 “ 转子 一点按 地故 障” 。检查 发现 是励
水轮发电机转子绝缘降低原因分析及处理
时也 同厂家沟通过 ， 是厂家只是把 ２号机组 引线部分刷环 但
氧胶 ， ２号机组没有彻底处理 ； ３号机组改造 时吸取了这方面 的教训， 但是 ３ 号机组引线包扎仍然不规范。如 图 ５ 所示。
尘也更容易吸附在这些部位 。这些油和灰尘 的混合物使定转 子线圈表面更容易脏污 、 受潮 ， 导致绝缘下 降 ， 至影响绝缘 甚
第３ ５卷 第 ３期
１６ ０
水
电 站 机
电 技
术
Ｖ０ ＿５ Ｎｏ． ｌ３ ３
２ １ 年 ６月 ０２
Ｍｅｃ ｎ ｃ ｌ＆ Ｅｌｃｒｃ ｃ ｑ ｆＨｙ ｏ ｏ ｒＳｔｔ ｈａ ｉ ａ ｅ ｔｉａ Ｔｅ ｈｎｉｕｅｏ ｄｒ ｐ ｗｅ ａｉ ｌ ｏｎ
Ｊ ｎ２ １ ｕ ．Ｏ ２
（ ） 发 电机 转子磁 极引 线根 部刷环 氧漆 增加 绝缘强 ４ 在 度 ， 用 ３号 机 组 改 造 机 会 将 ３号 机 组 的磁 极 引 线 行加热处理 ，７日加热 ２ 完毕后绝缘合格 ，但是过几天后绝缘又下降到不足 １ ｑ。７ Ｍｌ 月 ２日早发 电机转子耐压前整体绝缘只有 １ ＭＱ。 说明转子绝
机应 用及技术管理 ＿作 。 Ｔ
１８ ０
水
电 站 机
电 技
术
第 ３ ５卷
裸铜排 没有包扎 ， 外 ， 线铜排 和铁心之 间只有 一个绝缘 另 引 垫 板 （ 约 ８ｍ ， 果 引 线 包 扎 不 到 位 ， 且 该 处 是 死 角 ， 大 ｍ）如 而
２３油 污 影 响 ．
由于发电机上导 、 下导油槽密 封不 严渗油 ， 这些 油污在
（ ）改造 发 电机转 子滑 环结 构 ， 每 极 两个 滑 环之 间 ２ 将 的距离缩 小 为 ２ ４ｍｍ， 中间 两滑环 与 中 间固定 件之 间 的距 离 增加 到 ３ ２ｍｍ， 改造 完 毕后 ， 正负 极 碳刷 架 对地 绝 缘 距 离增加 。 （） ３ 加工滑环表面 ， 将滑环表面重新 刨光 。 抛光滑环表面 后， 碳刷与滑环的摩擦力 减小 ， 减少 了碳粉 。
发电机转子绝缘降低原因分析及处理措施
（ 雅砻江流域水电开发公司锦屏水力发电厂，四川 西昌 615000）
摘要： 水轮发电机组转子绝缘降低故障会严重影响水电站的正常运行。究其原因有： 转子受潮、集电环室滑环碳粉堆
积、漏水或冷凝水进入转子中、转子线圈端部积油污及导电性粉尘、转子线圈绝缘材料老化等。经采取相应措施，可以有
4） 检修期间对发电机各导轴承冷却系统密性 进行检查，确保各导轴承冷却系统可靠封闭。
5） 在机组年度计划检修中检查发电机转子槽内 绝缘情况，及时处理绝缘层老化、异常等问题［4］。
2 某水电站水轮发电机组转子绝缘降 低分析与处置
某水电站在巡检中发现#1 发电机转子接地保护 装置上转子绝缘值在 175 ～ 220 kΩ 之间变化（ 正常为 300 kΩ，报警值为 10 kΩ） ，接地参考位置 α 在 20% ～ 25% 之间变化（ 正常为 50% ） 。数日后，发现 1 号发电 机转子持续降低，平均每日降低 7 kΩ。采取增加碳粉 收集装置的临时措施后，1 号机转子绝缘值下降趋势 减缓。经过分析，确认发电机集电环室内集电环支架 绝缘支撑套管处碳粉堆积过多，造成滑环爬电至滑环 支撑（ 接地） 引起发电机转子绝缘降低。
5） 转子因使用年限较长或运行中转子过热造成 线圈绝缘材料老化，槽内绝缘破损等原因，导致转子绝 缘电阻过低或接地［3］。
针对上 述 原 因，可 提 出 相 应 的 处 理 措 施，具 体 如下：
1） 在发电机组处于冷备用期间，冷备用时间达到
尹永利，等： 发电机转子绝缘降低原因分析及处理措施
2019 年 4 月
10 d 时，将发电机组由冷备用状态转至空载态，空载 运行 1 h 左右。空载过程中利用机组产生的热量对转 子各部位进行加热，可以有效的去潮。
转子绝缘不良的原因分析及处理方法
２刑继 电器 。
发电机组的主要参数如下 ：
型号 ：Ｓ Ｉ Ｊ００ ４２５ 额定功率 ：２ ０ｋ Ｆ — ２０ —１／１ ０ ００Ｗ
功率囚数 ： ＿ 滞后） ０８（ 额定电压 ：６ ０ｋ ０Ｖ ３ 额定频 率 ：５Ｈ ０ｚ 额 定电流 ：２９ Ｉ ２ ．Ａ 转 子电流 ：２６４ ６ ．Ａ 转 子 电压 ：９ ．Ｖ ０２ 额定转速 ： ２ ．ｒ ｉ ４８６ ｒｎ ／ ａ 飞逸转速 ：９ ｌ ｍｎ ９ｒ ｉ ／ 绝缘等级 ：Ｂ级别 转子温升：９ ℃ ｏ 定子 温升 ：８ ￣ ０Ｃ 出厂 日期 ：１ １ ９ ９ 年 月 ９ 生产厂家 ：杭州发电设备厂 一
・
４７ ・
维普资讯
运行与维护 清理干净 ，转子转动时由于离心力的作用 ，线圈与 铁芯之间产生相对位移 ，使磁极主绝缘 因磨损而损 坏。缝隙间 积有 灰 尘 、油 污 时也 会 使 转 子绝 缘 下降 。 ②磁极主绝缘损坏 、断裂或者磁极线圈上下两 层的主绝缘存在木纹 ，在电场、高温 、机械应力以 及臭氧、湿气 、污秽沉积物等的作用下 ，绝缘板的 裂缝和木纹就会成为绝缘薄弱点 ，达到一定程度就 会沿木纹或裂缝 的纹路放电。如果磁极 主绝缘 中， 两层绝缘 的同一位置同时存在缺陷 ，而且两处 的缺 陷存在有位移 （ 磁极线圈的底层和面层 的绝缘是在 线圈上垫一层绝缘板 ，再加上一层较厚的一层绝缘 圈组成） ，则在转子转动时，两处缺 陷错位 ，接地 故障消失 ；停机时两处缺陷又回到同一位置 ，故障 出现 。 ③机组并 网过程中的非同期 、运行过程中系统 冲击等引起 的机组振动 ，使得转子线圈与铁芯之间 产生一定的位移 ；在正常运行时机组离心力的作用 下 ，磁极线圈离开转子磁轭 。这些位移都会使磁极 主绝缘与铁芯之间产生摩擦 。如果铁芯表面不光滑 或有 突 起 的地 方 ，就 会使 磁 极 主绝 缘 因 摩擦 而 受损 。
水电厂水轮发电机组常见故障及维护
水电厂水轮发电机组常见故障及维护水电厂水轮发电机组是一种利用水流能源来发电的设备，它的运行稳定性对于水电厂的发电效率和安全性有着重要的影响。
由于水轮发电机组长时间运行在恶劣的工况下，常常会出现一些故障问题，需要及时的进行维护和修复。
本文将对水轮发电机组常见的故障及维护进行介绍。
一、水轮发电机组常见故障1. 水轮叶片损坏：水轮叶片是水轮发电机组转动的关键部件，如果叶片出现损坏或者变形，将会导致转子失衡，从而引起振动过大和发电机组运行不稳定的问题。
2. 水轮轴承故障：水轮轴承是支撑水轮转子的重要部件，如果轴承出现故障，容易导致水轮转子的摩擦力增大，从而影响水轮转子的旋转速度和稳定性。
3. 发电机绝缘故障：发电机绝缘故障是水轮发电机组常见的故障之一，如果发电机的绝缘出现问题，容易引起电气设备的短路或者漏电，严重时还会引发火灾等安全问题。
4. 涡轮内部结垢：水轮发电机组长时间运行后，涡轮内部容易积聚一些难以清除的结垢物，导致涡壁摩擦力增大，减少了水流能源的有效利用，影响发电效率。
5. 水轮轴弯曲：由于水轮发电机组长时间受水流冲击和振动，容易导致水轮轴发生变形或者弯曲，严重时还会引起机组的失衡和振动过大问题。
二、水轮发电机组故障的维护方法1. 定期检查叶片状态：对水轮叶片的状态进行定期的检查，如发现损坏或者变形的叶片，及时进行更换或者修复。
2. 轴承润滑维护：定期对水轮轴承进行润滑维护，保持轴承在良好的状态，减少因摩擦力增大导致的故障问题。
3. 发电机绝缘测试：定期对发电机的绝缘状态进行测试，如发现问题需及时更换绝缘材料，避免因电气设备故障引起的安全问题。
4. 涡轮清洗：定期对水轮涡轮内部进行清洗，清除积聚的结垢物，恢复涡壁的光滑表面，保障水轮的高效运行。
水轮发电机主绝缘损坏原因探析及解决的措施
感谢您的观看
THANKS
环境控制
温度控制
01
保持水轮发电机的温度在正常范围内，避免过热或过冷，以减
少对主绝缘的损害。
Байду номын сангаас
湿度控制
02
控制发电机内部的湿度，避免潮湿或过度干燥的环境，以防止
主绝缘受潮或干裂。
清洁维护
03
保持发电机的清洁，防止灰尘、污垢或其他杂质进入，以延长
主绝缘的使用寿命。
规范操作流程
操作培训
对操作人员进行专业培训 ，确保他们了解发电机的 正确操作方法和注意事项 。
03
解决水轮发电机主绝缘损 坏的措施
预防性维护
01
02
03
定期检查
定期对水轮发电机进行详 细检查，包括主绝缘部分 ，以便及时发现潜在的问 题。
预防性维修
制定预防性维修计划，对 水轮发电机进行必要的维 修和更换部件，以预防主 绝缘损坏。
更新设备
及时更新老化的设备，使 用更先进的设备和技术以 提高发电机的性能和可靠 性。
水轮发电机主绝缘损坏原因 探析及解决的措施
2023-11-04
目 录
• 水轮发电机主绝缘损坏概述 • 水轮发电机主绝缘损坏原因分析 • 解决水轮发电机主绝缘损坏的措施 • 案例分析与实践经验分享
01
水轮发电机主绝缘损坏概 述
主绝缘损坏的定义和影响
主绝缘损坏
水轮发电机的定子线圈和转子线圈的绝缘层受到破坏，导致其绝缘性能下降 。
定期检查和维护
制定定期检查和维护的流 程，确保发电机在运行过 程中始终保持良好的状态 。
应急预案
制定应急预案，对突发情 况做出快速响应，以减少 主绝缘损坏的风险。
水轮发电机定、转子绝缘低的原因分析及处理
水轮发电机定、转子绝缘低的原因分析及处理摘要：转子一次回路涉及的相关设备：转子磁极、转子引线、集电环、碳刷、刷架、励磁电缆等设备中，造成转子绝缘偏低的常见主要原因为转子引线绝缘支撑套管及集电环支架绝缘支撑套管处大量碳粉堆积。
另外，部分堆积在中心体引线处的碳粉在运行中随气流飘散、堆积在磁极，引起磁极脏污、磁极及转子绝缘下降。
还有部分机组因励磁电缆绝缘层局部被刮破、励磁柜内电缆绝缘支撑板绝缘低等原因引起机组转子绝缘偏低。
本文基于水轮发电机定转子绝缘低的原因分析及处理展开论述。
关键词：水轮发电机；定、转子绝缘低；原因分析及处理引言正是因为在水轮发电机组的实际运行过程中，极易出现发电机转子绝缘降低故障，给整个发电机组的安全稳定运行造成巨大的影响，所以基于此种情况本文结合个人实践工作经验，对导致水轮发电机转子绝缘降低的原因及其处理措施加以总结，并且结合水电站水轮发电机组的实际运行情况，对这一现象展开深入的剖析与研究，以期通过笔者的相关阐述能够为进一步防止水轮发电机转子出现绝缘降低现象奠定良好的基础，以保证水轮发电机组的安全稳定运行。
1从发电机转子相关设备结构进行分析水轮发电机是同步发电机，其转子是凸极式结构，由多极组成，每个磁极单独嵌装在轮毂上，每个磁极套装一个多匝绕组，定子主要由机座、铁芯和三相绕组线圈等组成，铁芯固定在机座上，三相绕组线圈嵌装在铁芯的齿槽内。
通过下面四个方面进行分析：1.1集电环：集电环安装在上端轴上，由周圈同心分布的绝缘螺栓经法兰把合，集电环装配有一筒形外罩，该外罩与发电机室把合，并与发电机通风冷却系统隔绝，集电环固定在转轴上，随机组转动时与电刷滑动接触，将励磁电流传递到转动中的励磁绕组之中。
1.2电刷：电刷采用金属石墨碳刷，恒压刷握，两个集电环外圆加工成左螺旋沟槽，便于散热及防止碳粉堆积，电流及集电环旋转磨擦产生的热由自然空气流通带走，集电环罩侧面开有窗户以便检查，维修及更换碳刷，集电环两极之间通过适当厚度的绝缘隔离，以保持所需的电气距离和防污爬电距离。
水轮发电机定子、转子、断路器故障原因与处理
水轮发电机定子、转子、断路器故障原因与处理摘要：水轮发电机是水电站生产电能最重要的动力设备，一旦出现故障就会造成严重的经济损失。
在水轮发电机组中常见的故障包括定子、转子、断路器等电气设备故障，严重影响供电可靠性，本文主要分析水轮发电机组定子、转子、断路器等电气设备故障原因与处理措施，希望能为相关人员带来一些帮助。
关键词：水轮发电机；故障诊断；断路器；转子水轮发电机故障将会严重影响水电站的正常运行，因此需要及时处理水轮发电机故障，进过这些年的发展，当前水轮发现机故障诊断主要包括智能故障诊断方法以及信号处理方法，水轮发电机故障呈现高维特点，故障有很多，本文析水轮发电机组定子、转子、断路器等电气设备故障原因与处理措施。
1.故障诊断概述水轮电动机是一种比较复杂的机电设备，在运行中是一个非常复杂的过程。
水轮发电机转子主要包括转子支架以及磁极等部件组成，推理轴承采用多波纹弹性油箱支撑结构，下支架式水轮发电机比较重要的一个结构部件，主要承担推动轴承和制动器的作用。
发动机在正常运行情况下，不允许过负荷运行，转子线圈温度要求小于130度。
水轮发电机组在故障诊断研究中，存在较多类型故障，水轮机的振动是水轮机组正常运行的关键指标，水轮发电机组运行中引起振摆的的原因有很多，如机械故障、磁率系统故障等，水轮发电机故障诊断中故障特征与故障状态呈现出一种非线性的关系，一般在采用神经网络进行异常震动故障诊断中，步骤为：收集原始数据→形成粒子个体→编码粒子群→随机生成粒子原始种群→训练RBF神经网络→调整最优解→获得最优神经网络→故障诊断，直至达到设定的精度。
2.水轮发电机定子、转子故障原因分析与处理水轮发电机组定子、转子故障常见定子绝缘故障、短路、定子主绝缘受伤等。
2.1水轮发电机组定子绝缘故障水轮发电机在设计、制造以及运输等步骤中可能会存在一定的损坏情况，未及时发现，导致出现绝缘击穿的事故，有多种表现形式。
如水轮发电机组运行十年未更换定子线棒，在带负荷工作情况下，定子出现保护工作，导致机组开关甩负荷。
水轮发电机转子一点接地故障原因分析及处理
水轮发电机转子一点接地故障原因分析及处理发电机在正常运行时，其励磁回路与地之间会产生一定的绝缘电阻和分布电容，两值的大小取决于发电机内部的转子结构及其冷却的方法，而当其转子的绝缘水平遭到破坏时，就会发生故障。
本文结合笔者多年水电站检修及运行实际经验，针对一起水轮发电机转子动态一点接地故障的原因进行分析，并根据接地现象和转子结构进行了有效处理，为同类型故障的处理提供了有益参考。
标签：发电机；转子；一点接地一、一点接地的危害当发生一点接地时，电流没有形成回路，理论上，此时的转子虽然仅只有一点接地，但机组仍然可以继续正常运行，注意，此时的运行状态是极不安全的，虽然转子为一点接地，倘若此时有发生另一点接地，这时转子为两点接地，转子的绕组会发生短路，会造成转子的绕组与铁芯被烧坏，或转子与定子发生碰撞而使得整个机组发生强烈的震动。
通常为了提高对电磁的转换效率，发电机组的转子线圈与定子线圈之间的空气气隙都较小，仅为几毫米，因此在发电机组运转时对于转子与定子之间的稳定性的要求就会较高，且要保证其可发生的震动要在一定值得范围内，一旦超出了所规定的的震动值，会对发电机转子与定子的铁芯和线圈造成摩擦碰撞损伤；水轮发电机组的转子直径比较大，转子与定子之间的间隙比较小，倘若发生两点接地的情况时，会产生一定的单边磁拉力造成发电机组急剧的震动，震动值远远会超过发电机组可允许的震动值范围，这样强烈的震动会是转子将定子的铁芯损坏擦伤。
二、一点接地信号出现原因分析一般的情况下，转子线圈接地，其主要发生的原因可以概括为如下几点。
转子绕阻与碳刷滑环之间的连接结构为：发电机的励磁电流借助于静止碳刷通过旋转的滑环流入转子绕阻，而碳刷是安装在刷架上的。
通过恒压式弹簧的压迫，使得能够和滑环滑动接触。
一般的发电机，其转子的磁极线圈绕组多选取的是裸扁铜带绕制而成的，在导线和导线之间选用的是环氧玻璃布板进行相关的隔离。
当这些转子在运行的过程中，很容易沾染一些灰层、粉末等，当这些废弃物质填充了裸线周围，以及裸线与铁心之间的间隙的时候，气候和环境就很容易在这个时候起到影响的作用，比如在潮湿的天气，当这些物质吸收了水汽之后，就会使得绝缘性能大打折扣，有碍设备的正常运转。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水轮发电机转子绝缘故障原因及解决措施
作者：蔡炜
来源：《中国新技术新产品》2011年第08期
摘要：本文作者水轮发电机转子接地故障的类型、原因和处理方法及重复接地故障发生的原因进行了分析，并提出了相应的解决措施，对同类水轮发电机组有一定的借鉴作用。
关键词：水轮发电机；转子绝缘；原因分析；处理措施
中图分类号：TK730 文献标识码：A
引言
某水电站总装机容量85MW，其中一级电站装机2×30MW，二级电站装机2×12.5MW，于2005年10月全部竣工并网发电。
该电站水轮发电机型号为SF30-12/3520，发电机采用具有上下两个导轴承的立轴悬式机构，推力轴承置于上导轴承的油槽内。
励磁方式为自并激静止可控励磁，额定励磁电流680A，电刷数量9对。
发电机额定转速500r/min。
1.故障现象
2010年3月11日，该电站一号机发电运行过程中，上位机发“1号机转子一点接地”故障信号，停机后检查一号发电机转子回路绝缘为零。
经检修人员对电刷、集电环及集电环支撑绝缘架等处进行清扫处理后，转子回路绝缘达到200MΩ，机组恢复正常运行。
3月21日运行人员巡检再次发现，一号机转子接地电阻测量值下降接近告警值，后停机清扫处理，转子绝缘达到500MΩ以上，机组恢复运行。
电站自2004年5月投产发电以来，多次发生发电机转子一点接地故障，严重影响了机组安全稳定运行，增加了机组强迫停运次数，加大了设备的检修维护强度。
通过对机组的结构图纸和故障现象的分析，查找故障产生的原因。
在电站允许的条件下，采取相应的措施，有效控制故障的发生。
2.故障类型及原因分析
到目前为止华光潭梯级电站发现和处理的转子接地故障大致可分以下三类：
（1）一类是发电机励磁系统直流回路中设备绝缘破坏引起的转子接地故障。
如2008年4月18日发生的3号机“转子一点接地故障”。
检查发现是集电环到转子线圈穿过转子大轴中心的励磁橡皮电缆在弯头处破损，线芯接触大轴发生接地。
具体接地点如图1所示。
这类接地故障现象初期表现为发电机发电运行过程偶尔发生瞬时接地，停机后绝缘正常。
随着励磁橡皮电缆破损程度增加，可转为永久接地。
（2）一类是发电机励磁系统交流回路中设备绝缘破坏引起的转子接地故障。
如2004年5月11日励磁系统第一次投运时，发生的三号机“转子一点接地故障”。
检查发现是励磁变低压侧B相电缆破损接地引起的，表现为机组励磁建压后有接地故障信号，不建压或停机态转子回路绝缘正常。
发电机励磁交流回路电缆接地，待可控硅导通机组建压后通过转子一点接地回路检测到故障信号。
（3）另一类是发电机转子回路设备本身绝缘是正常的，文中提到的重复两次的接地故障。
接地故障的原因是由于碳粉在集电环和集电环支架间的隔离绝缘圈上堆积形成接地通道，经大轴接地电刷接地。
发电机转子碳粉堆积位置如图2所示。
此类故障如不采取措施很容易重复发生，下面着重联系一号发电机分别从罩壳内部油雾情况、集电环的光洁度、电刷的材质、机组的摆度、电刷的数量等方面重点分析产生碳粉堆积的原因。
1）推力油槽油雾的影响
一号发电机和A级检修前相比，电刷硬度比以前低，连续运行的时间没以前长，电刷数量没有改变。
为什么短时间内就连续二次出现转子一点接地故障呢？就现场情况看，下集电环光洁度明显比上集电环光洁度差，下集电环碳粉堆积也明显比上集电环多，并且呈油腻结块状。
一方面由于A级检修后推力油槽油位较高，和平时相比推力油槽油位高出5cm。
另一方面由于发电机推力油槽盖板和转动的发电机大轴间隙采用羊毛毡隔离。
这导致从固定的推力油槽盖板和转动的发电机大轴间隙排出的油雾和从推力油槽呼吸孔排出的油雾就增多，油雾与碳粉结合容易在隔离绝缘圈上堆积着落。
2）集电环光洁度影响
2010年3月11日，A级检修后累计发电472h50min后，出现一号机转子一点接地故障。
经检查，下集电环表面发暗，并有明显的划痕，引起这一现象的主要原因应是下集电环更接近发电机推力油槽，带油雾的碳粉粘结在集电环上，增大环火，导致集电环表面温度升高，电刷磨损加剧，隔离绝缘圈碳粉积聚速度增加。
3）电刷的材质影响
电刷的材质包括洛氏硬度、电阻系数、摩擦系数等，是碳粉产生的主要原因。
该电站电刷的主要技术指标见表1。
电刷和集电环之间，电刷材质硬了，集电环磨损严重；电刷材质软了，电刷磨损厉害，碳粉多。
需要电刷和集电环之间不断选型磨合[1]。
一号发电机自2005年
10月投产发电以来，由于集电环磨损较深，于2009年5月27日更换了一号机电刷的型号，更换后累计发电运行时间1109h53min，转子绝缘情况正常。
更换前电刷型号：乐清新光电碳厂D172T6、25×32×60；更换后碳刷型号：上海摩杨电碳厂S27-T6、25×32×60。
4）机组摆度的影响
正常情况下，机组摆度也是电刷磨损增加的原因之一。
2009年5月27日更换1号机电刷后测试机组摆度数据：机组空载时，推力头摆度：0.20mm；机组负载（P＝
29.85MWQ=3.10Mvar），推力头摆度：0.20mm；A 级检修后，推力头摆度：0.20mm；2010年4月9日，机组负载（P＝29.84MWQ=3.96Mvar）推力摆度：0.25mm；与电刷更换前后、A级检修前后，数据变化不大，不是主要原因。
5）电刷数量的影响
一号机设计电刷共9对，按额定电流密度（10A/cm2）计算，每只电刷额定通流80A，发电机的额定励磁电流为680A，实际运行时发电机的励磁电流约500A左右。
电刷数量基本满足要求。
综上所述：华光潭一号发电机A 级检修后，重复发生两次接地故障，其主要原因是罩壳内部油雾增多和集电环表面划痕造成电刷磨损加剧，碳粉在隔离绝缘圈堆积速度加快引起的。
3处理办法
（1）第一类故障瞬时接地，故障点比较隐蔽，不易查找。
发电机转子一点接地短时间仍可运行，但如果处理不及时，一旦转子回路另外再有一点接地，发生两点接地，对转子危害就很大[2]。
初期判断接地时，可用直流电焊机，手动加励磁电流，从而判断接地点是在灭磁开关回路前还是后，即励磁调节器控制回路接地还是转子本身或回路接地。
处理时可根据大轴开口尺寸，对破损橡皮电缆用玻璃丝带层层包扎，层与层之间涂上环氧树脂，增加电缆的绝缘，防止电缆磨破。
同时要确保电缆在转子大轴上下孔洞内部不要晃动。
（2）第二类故障其实是交流回路接地，故障原因很难被人想到。
但找到了原因处理就很简单，更换包扎电缆或提高设备绝缘水平即可。
（3）第三类重复接地故障处理相对麻烦。
结合电站上半年汛期C 级检修，针对一号发电机的实际情况，为了减少罩壳内部油雾和电刷的磨损，采取了以下处理办法：
1）当停机过程机组下降到50%Ne转速时，两人同时在下集电环刷握两端用金相砂皮紧贴集电环利用机组剩余速度打磨下集电环，每次打磨2.5min，共进行了5次。
消除集电环上的毛刺，提高集电环的光洁度。
2）尽可能降低推力油槽油位，临时用软皮管把推力油槽呼吸孔接到发电机罩壳外部，减少罩壳内部油雾。
3）定时在风洞内把到一号机转子的励磁引线正负极进行对换，减少电刷在励磁电流作用下的电气磨损和机械磨损。
4）加强设备维护，增加转子回路清扫频率。
结束语
经过处理，发生重复接地故障的华光潭一号发电机，运行时的集电环环火和碳粉明显减少，发电机连续运行时间也得到延长。
下一步计划把固定在推力油槽盖板和转动的发电机大轴迷宫间隙的羊毛毡密封改为新型材料的硬接触式油档，进一步改善罩壳内油雾状况。
同时对推力油槽呼吸孔采用永久处理办法，增加油雾吸收装置，从而彻底解决一号发电机转子绝缘下降的问题。
参考文献
[1]李基成.现代同步发电机励磁系统设计及应用[M].北京:中国电力出版社,2002.
[2]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[M].北京:中国电力出版社,1996.。