大型汽轮发电机转子绕组匝间短路的故障处理与分析(2010)
大型电动机匝间短路故障剖析与处理
大型电动机匝间短路故障剖析与处理【摘要】近年来全国大容量机组越来越多，重要辅机电机的容量也随之增大，电动机定子线圈故障的事件时有发生，特别是发生匝间短路故障后，电机损坏严重，修理时间长，给生产企业带来巨大经济损失。
为此，本文把一电厂4B 引风机电机烧毁匝间短路故障的经过、检查、处理及原因分析进行了详细阐述，总结经验教训，提出了应该采取的预防措施等，为从事发电企业的各位同仁提供借鉴和建议，增强机组安全稳定运行，提高企业经济效益提供保证。
【关键词】电动机匝间短路原因分析防范措施1 设备情况该厂引风机电机为上海电机厂生产的YKK900-6 型卧式电动机，生产日期2008 年9 月，2009 年12 月随着机组一起投入生产，电机额定功率6300kW，额定电压6kV，额定电流706A，冷却方式为强迫风冷。
此种电机共72 槽，每槽上、下层线棒为分相布置，上、下层之间放置的绝缘垫条共11mm厚。
每根线棒分为两分支，每分支为10 根。
2 事件经过及现场检查4 月9 日运行人员在4B 引风机电机送电前测绝缘时，发现定子线圈对地绝缘为零。
办理工作票对引风机电机进行检查，发现C 相线圈对地绝缘为零，A 和B 相线圈对地绝缘均为400 兆欧。
现场检查发现，4B 引风机电机驱动端定子线圈端部槽口7 点钟方向有放电痕迹、电机中性点接线盒侧铁心有过热现象、电机中性点接线盒侧壳体底部有铜流化后的铜屑，随即通知电机厂技术人员到现场检查确认问题，回复需要返厂检修，具体情况见下图1、图2 和图3 所示图1 定子线圈端部槽口7 点钟方向有放电痕迹561图2 电机中性点接线盒侧铁心有过热现象图3 电机中性点接线盒侧壳体底部有铜流化后的铜屑3 运行参数检查与分析3.1 通过查阅DCS 历史站记录的4B 引风机电机温度和电流（A 相）曲线发现在3 月17 日电流曲线和温度曲线均出现异常情况，具体如下：5621）电流变化情况：电流突变时间持续5 秒钟。
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析1. 引言1.1 背景介绍汽轮发电机是一种重要的发电设备，广泛应用于工业生产和生活中。
在汽轮发电机运行过程中，转子匝间短路问题是一个常见但严重的故障，可能导致设备损坏和生产事故。
对汽轮发电机转子匝间短路问题进行检测和处理具有重要意义。
转子匝间短路问题的出现主要是由于转子绝缘老化、绝缘失效等原因导致的。
转子匝间短路问题一旦发生，不仅会影响发电机的正常工作，还会增加维修成本和停机时间。
及早发现并解决转子匝间短路问题对于确保发电机的安全运行至关重要。
针对汽轮发电机转子匝间短路问题的检测和处理，需要采用科学的方法和有效的工具设备。
只有通过合理的检测方法和及时的处理措施，才能确保汽轮发电机的长期稳定运行。
为此，本文将从转子匝间短路问题的原因分析、检测方法与原理、常见检测工具及设备、处理方法以及预防措施等方面进行深入探讨。
1.2 问题提出汽轮发电机转子匝间短路问题是一种常见的故障现象，可能会导致发电机的正常运行受到影响甚至引发严重事故。
转子匝间短路是指两个或多个匝线之间由于绝缘失效或损坏导致的短路情况，可能会导致发电机绕组局部过热、线圈烧损、导致机械振动增加等问题。
及时发现和处理转子匝间短路问题对于确保发电机运行的安全稳定至关重要。
在实际生产中，汽轮发电机转子匝间短路问题的检测和处理一直是工程技术人员关注的焦点。
怎样有效地分析转子匝间短路问题的原因，采取合适的检测方法与处理措施，是解决这一问题的关键。
本文将对汽轮发电机转子匝间短路问题进行深入的分析和研究，探讨不同的检测方法和处理方案，以期为相关工程技术人员提供一些有益的参考和借鉴。
2. 正文2.1 汽轮发电机转子匝间短路问题的原因分析1. 绝缘老化：随着发电机使用时间的增长，绝缘材料会受到温度、湿度、振动等因素的影响而逐渐老化，导致绝缘性能下降，容易发生匝间短路。
2. 过载运行：发电机长时间处于过载状态下运行，会导致转子发热严重，使绝缘材料受到热应力影响，容易出现断裂或击穿，从而引起匝间短路。
大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断
大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断摘要：随着我国电力工业的发展进步，当下汽轮发电机功率越来越大，基本在600MW或者以上，这类大型汽轮发电机转速快，并且电压等级非常高，所以转子非常容易出现问题，除了接地、开路，就属匝间短路故障次数最多。
虽然转子绕组匝间短路属于轻微故障，并且在初期阶段，不会对发电机的运行造成较大的影响，但如果不及时处理，发展成严重的匝间短路，就会限制发电机无功功率，甚至会造成转子烧毁事故。
本文针对大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断进行分析，提出有效的诊断方法作为有利参考。
关键词：汽轮发电机；匝间短路；故障诊断引言：引发转子绕组匝间短路故障的原因有很多种，最常见的可能就是检修期间，遗留下异物刺破绝缘，从而导致这个问题出现，其次还有转子绕组自身质量问题，以及绝缘材料品质较差，都会引发匝间短路。
该故障早期没有明显的特征，所以很容易忽视这个问题，虽然早期不会有太大的问题，但随着匝间短路的逐步恶化，就会引发一系列的后果，为了避免危及发电机的运行，必须及时进行故障诊断，并做出有效的治理措施。
一、转子绕组匝间短路故障原因1.转子制造工艺结构我国的大型汽轮发电机组，多是通过引进国外的技术，自己研发制造出来的，在技术上还没有做到完全吸收，所以制造的产品本身就存在一定缺陷。
其次制造工艺、水平、材料等方面，与国外有着很大差距，设备的稳定性会较为薄弱，在运行过程中，因为高电压、大电流等因素，导致运行环境相对较差，所以对设备的性能要求非常苛刻。
我国在该方面技术还不成熟，所以制造出的设备，出现问题的机率较大，尤其是转子匝间短路故障，出现次非常多，由国内某电厂生产的两台600MW汽轮发电机，先后出现过该故障，最终只能进行返厂修理，最终带来了很大的经济损失。
2.转子运行维护方面由于大型汽轮发电机，长期频繁的调峰运行，所以造成转子运行工况频繁变动，尤其是温度上的变化，会让转子材料承受较大的交变热应力，这对转子本身也是一个较大的考验。
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析汽轮发电机转子匝间短路问题是发电机运行过程中常见的故障之一。
转子匝间短路会导致发电机运行不稳定，甚至损坏发电机设备，因此及时检测和处理转子匝间短路问题非常重要。
本文将对汽轮发电机转子匝间短路问题进行浅析，探讨其检测和处理方法。
一、转子匝间短路问题产生的原因汽轮发电机转子匝间短路问题主要是由于以下几个原因导致的：1. 绝缘老化：发电机运行时间长了，绝缘材料会逐渐老化，导致绝缘性能下降，从而引发匝间短路问题。
3. 维护保养不当：发电机的日常维护保养工作不到位，导致发电机内部积灰、积水，加速了绝缘老化，从而引发匝间短路问题。
以上原因都可能导致发电机转子匝间短路问题的产生，因此在日常运行和维护工作中，需要加强对发电机的监测和维护，及时发现并解决潜在的问题。
为了及时检测发电机转子匝间短路问题，可以采用以下几种方法进行检测：1. 绝缘电阻测试：通过测试发电机转子绕组的绝缘电阻来判断绝缘状况。
当绝缘电阻值低于一定数值时，即可判断存在匝间短路问题。
2. 高压测试：利用高压测试仪对发电机绕组进行高压测试，通过观察绝缘是否击穿来判断绝缘状况。
3. 激磁测试：在发电机开机运行时，对发电机进行激磁测试，观察发电机转子匝间是否存在异常放电现象，以判断是否存在匝间短路问题。
以上方法都是常用的发电机转子匝间短路问题的检测方法，可以根据实际情况选择合适的方法进行测试，及时发现问题并进行处理。
一旦发现发电机存在转子匝间短路问题，需要及时进行处理，以避免进一步损坏设备。
处理方法主要包括以下几个方面：1. 绝缘处理：对发电机的绕组进行绝缘处理，修复匝间短路问题。
可以采用涂覆绝缘漆、更换绝缘材料等方法进行绝缘处理。
2. 清洁维护：加强发电机的日常清洁维护工作，避免灰尘、水分等对绝缘材料的影响，减缓绝缘老化速度。
3. 温湿度控制：加强对发电机运行环境的温湿度控制，避免高温、高湿度环境加速绝缘老化。
通过以上处理方法，可以有效解决发电机转子匝间短路问题，保证发电机的正常运行和设备的长期稳定性。
汽轮发电机转子匝间短路的分析
汽轮发电机转子匝间短路的分析摘要：本文主要论述汽轮发电机转子绕组匝间短路问题，分析匝间短路的产生的原因及表现形式，介绍几种检测匝间短路的方法以及查找匝间短路的方式，最后从工艺角度提出预防匝间短路的方法。
关键词：汽轮发电机转子绕组匝间短路1、引言转子绕组匝间短路是汽轮发电机常见的故障。
转子绕组匝间短路，会造成发电机转子磁极间的电磁负荷不平衡、热不平衡，从而使轴系振动加剧，严重时可造成机组的损坏，经济损失很大。
2、匝间短路产生的原因及表现形式2.1造成匝间短路的原因造成匝间短路的原因有很多，其中设计、制造工艺的缺陷及运行使检修不及时都有关系，以下列出常见的几个原因。
(1)制造工艺不良，如铜线打磨不净，有毛刺、线圈整形不规矩、成型平弯直角时，内圆弧厚，外圆弧薄，烘压时容易将内圆弧绝缘压伤，外圆弧压不紧、端部不整齐;(2)发电机运行时间较长，转子绕组发生热变形，匝间绝缘或垫条易破裂或错位而造成匝间短路;(3)局部过热将匝间绝缘烤焦、炭化剥落而造成匝间短路；(4)出厂时或大修中清理不净，槽内或端部留有金属异物，如铜焊渣、银碎粒、铝粉等造成匝间短路；(5)设计时绝缘厚度考虑不够。
2.2匝间短路的表现形式匝间短路的表现形式是各不相同的，有的短路随转子的转速而变化；有的短路则随转子的温升而变化。
就是说，转子线圈在静止状态或者低速下可能无短路，但随着转速的升高，则出现了短路；在温升较低情况下无短路，而在温升较高时则出现了短路等等。
这就是所谓的不稳定短路或称动态短路。
与此相应，与转速和温升都无关的短路就称为稳定短路或静态短路。
显然，稳定短路比较容易检测，而不稳定短路的检测就比较困难了。
3、转子匝间短路的几种测定方法3.1比较直流电阻法在发电机预试验过程中，必须对转子绕组的直流电阻进行精确测量(冷状态)。
与设计值比较，其变化不应超过2%，否则需要对转子绕组进行检查。
当绕组中存在匝间短路时，直流电阻的数值将变小。
通常，大型汽轮发电机转子绕组的线匝数都在200匝以上，如只有一二匝短路，即使测量十分精确，直流电阻降低也不超过1%。
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理摘要：汽轮发电机转子的匝间短路严重影响发电机的安全稳定运行，运行中造成励磁电流增大，输出无功功率减少。
转子振动加剧、转轴轴电压增高等不良影响。
如果对转子匝间短路故障不能及时发现，则会产生很大的危害，短路点处的过热会导致绝缘损坏造成接地、线棒过热会引起局部变形或烧熔，故障的进一步发展会造成大轴整体磁化，护环烧损，或烧伤轴颈和轴瓦等，甚至会造成转子烧损事故。
所以。
必须及时找出故障点，予以消除，这而解决这一问题，必须进行发电机转子匝间绕组短路故障的分析，并采用正确的处理方法。
关键词：发电机转子绕组匝间短路故障诊断故障分析一、发电机转子匝间短路的原因及分类（一）发电机转子匝间短路的原因1.厂家制造工艺不良。
如：端部垫块固定不牢，脱落端部绕组匝间短路；在转子绕组制造中，工作人员在下线、整形等工艺过程中，损坏了匝间绝缘；或绝缘材料中遗存有金属硬物（如铜线有硬块，毛刺），刺穿了匝间绝缘导致匝间短路。
2.转子在运行中在热、电、机械等综合应力作用下，其绕组就会产生位移﹑变形或端部绝缘垫块松动脱落，致使匝间绝缘磨损﹑断裂﹑脱落，或由于内部脏污等原因，造成转子一点或多点匝间短路。
运行中检修残留异物堵塞通风孔引起高温造成匝间绝缘损坏引起匝间短路。
运行年限长久，转子绝缘老化，也会造成匝间短路。
（二）发电机转子匝间短路的分类转子匝间短路的分类：转子绕组的匝间短路，按其短路的稳定性，可分为不稳定和稳定两种。
所谓不稳定的匝间短路，则与转子的温度和转速等有关，也即在低转速、高转速、低温或高温时才发生的短路，或者在温度和转速同时作用下，才能出现的短路。
而稳定的匝间短路是指此短路与转子的温度和转速等均无关的短路。
二、转子匝间短路的主要检测处理方法1.比较直流电阻法依据电力行业标准《电力设备预防性试验规程》中所规定，在交接和每次大、小修时，都要对转子绕组的直流电阻进行测量，测量标准是：测量值与初次（交接或大修）所测结果比较其差别一般不超过2%。
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析在汽轮发电机中，转子匝间短路问题是一种常见的故障。
这种故障会导致发电机输出功率下降，甚至会引起发电机的过热和停机。
及时检测和处理转子匝间短路问题至关重要。
转子匝间短路问题通常通过以下几个方面来检测和处理。
可以通过观察发电机的运行状态来初步判断是否存在转子匝间短路问题。
如果发电机的输出功率明显下降，同时伴随着异常的声音、震动和发热等现象，那么很可能存在转子匝间短路问题。
可以通过测量发电机的绕组电阻来确认转子匝间短路问题。
如果发现某些绕组的电阻值明显偏低，或者存在不对称的电阻分布，那么可能存在转子匝间短路问题。
还可以使用绝缘电阻测试仪对发电机的绝缘状况进行检测。
转子匝间短路问题通常会导致绝缘电阻值下降，甚至出现接地现象。
通过绝缘电阻测试仪测量绕组之间及绕组与地之间的电阻值，可以初步判断是否存在转子匝间短路问题。
一旦确认存在转子匝间短路问题，就需要及时处理。
通常采用的方法是对发电机进行清洗和修复。
可以使用专业的清洗剂对发电机进行彻底的清洗，以去除转子匝间短路产生的污垢和积碳。
然后，对发电机的绕组进行修复，包括修复绕组的电气绝缘性能和电阻值。
还可以采取一些预防措施，以避免转子匝间短路问题的发生。
定期对发电机进行检查和维护，及时发现和处理潜在的问题。
保持发电机周围的清洁和干燥环境，避免灰尘和湿气对发电机的影响。
合理使用发电机，避免过载和长时间运行，以减少转子匝间短路的发生概率。
转子匝间短路问题是汽轮发电机常见的故障之一，通过观察运行状态、测量电阻和使用绝缘电阻测试仪等方法可以检测该问题。
对于发现的转子匝间短路问题，需要及时进行清洗和修复。
还应该采取预防措施，以避免该问题的发生。
这样可以保证发电机的正常运行和输出功率的稳定。
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析汽轮发电机转子匝间短路问题是发电机运行过程中比较常见的故障之一，如果不及时检测和处理，可能会导致发电机失效甚至事故发生。
因此，在发电机的运行维护中，对于转子匝间短路问题，需要及时进行检测和处理。
本文就针对这个问题，对其进行浅析。
一、转子匝间短路的成因转子匝间短路是指发电机转子上的同一段导体之间出现短路现象，它可能源于铜导条表面氧化、锈蚀、损坏、接触不良等问题，也可能是因为杂质进入导槽或者槽间绝缘不良导致。
除此之外，转子匝间短路的成因还可能与以下因素有关：1. 转子转速过高或运行时间过长，导致铜的疲劳损伤及热应力引起。
2. 转子因机械失衡或振动过度，导致铜板受到剪切力，从而引起匝间短路。
3. 发电机运行时，负荷变化、电压过高或过低等因素，也都可能造成转子匝间短路故障。
对于转子匝间短路问题的检测，首先需要采取非接触式检测手段，利用变压器缺陷诊断仪或高频信号发生器等工具，进行感应磁场测量，以检测是否有异物进入转子内部，导致匝间短路和绝缘损坏等情况。
具体实施时，可先将发电机转速提高到一定数值，然后使用非接触式检测仪器在转子表面扫描，检测转子上是否有异物或匝间短路等存在。
若存在匝间短路，利用高速相依波分析仪、一次流波分析仪等工具进一步加以确认，以便进行有效处理。
如果已经检测到转子匝间短路的存在，那么需要及时进行处理，以免扩大故障。
具体处理措施如下：1. 对于铜导条表面氧化、锈蚀、损坏的问题，应及时进行清洗、修复或更换。
2. 对于杂质进入导槽或槽间绝缘不良的问题，应及时清理和维修。
3. 对于转子因机械失衡或振动过度造成的匝间短路问题，应加强机械维护和动平衡控制。
总之，要想有效地解决转子匝间短路问题，需要采取综合措施，包括增强维护意识、加强设备检测和维修工作、加强机械维护等方面。
只有这样，才能保证发电机的正常运行和使用寿命。
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析随着现代化工业的不断发展，汽轮发电机被广泛应用于发电领域，成为了现代社会不可或缺的电力设备。
其中转子作为汽轮发电机的关键零部件之一，在使用过程中存在着匝间短路问题。
匝间短路问题会对汽轮发电机的性能和稳定性产生影响，因此对转子匝间短路问题的检测和处理具有重要作用。
1、转子匝间短路的成因转子匝间短路是由于转子导轴绝缘损坏或转子匝间绝缘老化、断裂引起。
在汽轮发电机运转过程中，短路处会出现额外的电流，导致了转子磁场发生变化，从而引起了许多问题。
如果匝间短路未及时处理，不仅会影响汽轮发电机的性能和稳定性，甚至有引起事故的危险。
针对转子匝间短路的检测，传统的方法基本是通过绕组测试和耐压测试两个步骤完成。
其中绕组测试是通过外部仪器测量导轴绕组的直流电阻和绝缘电阻，以确定转子匝间短路的位置和程度。
而耐压测试则是将转子导轴浸泡在水或油中，然后接通高电压，判断导轴的绝缘性能是否符合标准。
但这些传统方法存在着许多弊端，如检测精度低、易误判、花费时间长等问题。
为了提高转子匝间短路检测方法的精度和效率，近年来，随着无损检测技术的不断发展，许多新型检测方法也应运而生。
例如，目前常用的非接触式检测方法包括红外热成像法和涡流检测法等。
红外热成像法主要通过检测转子表面温度的变化，来判断导轴的绝缘性能是否出现问题；涡流检测法则是通过在转子表面产生交变磁场，来探测出转子表面的缺陷区域。
此外，目前还有一些新型手段，例如基于人工智能技术的匝间短路检测方法、基于物联网技术的在线监测系统等，这些方法将更好地提高转子匝间短路检测的效率和精度。
针对汽轮发电机转子匝间短路问题，通常可以采用以下三种方法进行处理：(1)手术疗法。
即将匝间短路处的导轴绝缘材料清洗、修复或重做，以恢复其导电性能。
(2)药物治疗法。
即采用特殊的绝缘材料来填充匝间短路处，以达到隔绝导轴绕组的电流的目的。
(3)手术+药物联合疗法。
即将手术和药物治疗有机结合起来，相互补充，以提高匝间短路治疗的效果。
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析汽轮发电机是发电厂中常见的一种发电设备，其转子是发电机的重要部件之一。
在发电机运行过程中，由于各种原因可能导致转子的匝间短路问题，这将影响发电机的正常运行，甚至可能造成设备损坏。
对汽轮发电机转子匝间短路问题的检测和处理非常重要。
一、转子匝间短路问题的原因1. 绝缘老化汽轮发电机转子的绝缘材料随着使用时间的增长会发生老化，绝缘老化会导致绝缘材料的绝缘性能下降，从而引发匝间短路问题。
2. 绕组磁通由于汽轮发电机转子处于磁场中，绕组中可能会产生感应电动势，如果转子绕组的匝间绝缘出现故障，就会产生匝间短路问题。
3. 加工质量汽轮发电机转子的加工质量直接影响其使用性能，如果在加工过程中出现质量问题，就有可能导致匝间短路问题。
1. 绝缘电阻测量绝缘电阻是反映绝缘性能的重要指标，通过对转子绝缘电阻的测量可以初步判断绝缘是否存在故障。
通常情况下，绝缘电阻应该在一个合理的范围内，如果绝缘电阻明显偏低，则可能存在匝间短路问题。
2. 匝间短路测试利用专业的匝间短路测试仪器，对转子的各个匝间进行测试，查看是否存在匝间短路问题。
这种方法可以较为准确地确定匝间短路的具体位置和情况。
3. 绝缘油分析对转子绝缘油进行化验分析，可以了解绝缘油中是否存在异常的金属粉末等物质，从而判断是否存在匝间短路问题。
1. 绝缘修复对于一些轻微的匝间短路问题，可以采取绝缘修复的方法，通过对绝缘材料进行修复或更换，来解决匝间短路问题。
3. 绕组更换如果匝间短路问题比较严重，已经无法通过简单的绝缘修复来解决，就需要考虑更换整个绕组，进行彻底的绝缘处理。
四、结语在汽轮发电机的运行中，转子匝间短路问题是一个常见但又十分严重的问题。
对于汽轮发电机转子匝间短路问题的检测和处理需要引起重视。
只有及时发现问题、采取有效的处理方法，才能保证发电机的正常运行，延长设备的使用寿命，确保电力系统的安全稳定运行。
希望通过本文的介绍，能够对相关人员有所帮助，提高对汽轮发电机转子匝间短路问题的认识和处理能力。
大型汽轮发电机转子匝间短路故障诊断分析
大型汽轮发电机转子匝间短路故障诊断分析摘要：发电机转子匝间短路与转子所处的运行状态有关，早期故障往往表现为不稳定的动态匝间短路，故障点难以确定，同时匝间短路故障处理时间长，难度大，及早发现转子匝间短路，合理安排检修时间及缩短故障处理时间，对保证电厂机组安全运行、减少经济损失具有重要意义。
关键词：短路故障；汽轮发电机；转子绕组一、匝间断路的概述匝间短路是转子经常发生的故障之一，发现、处理不及时会引起转子绕组烧损及机组振动。
1.1转子绕组发生匝间短路的原因，综合起来大概有制造和运行两个方面。
1.1.1制造方面。
如制造工艺不良，在转子绕组下线、整形等工艺过程中损伤了匝间绝缘；或绝缘材料中存在有金属性硬粒，刺穿了匝间绝缘，造成匝间短路。
1.1.2运行方面。
在电、热和机械等的综合应力作用下，绕组产生变形、位移，致使匝间绝缘断裂、磨损、脱落或由于脏污等，造成匝间短路。
1.2匝间短路的危害当转子绕组发生匝间短路时，会造成整个发电机转子磁力的不平衡，使机组振动增大，甚至可能造成转子过电流及降低无功出力。
因此，当发生上述现象时，必须通过试验找出匝间短路点，并予以消除，使发电机恢复正常运行。
诊断转子匝间短路的方法较多，直流电阻法、交流阻抗和功率损耗法、直流压降法是现场采用较多的方法。
二、转子匝间短路故障诊断方法2.1交流阻抗和功率损耗法这是目前常用的静态判断转子绕组匝间短路的方法，它应用转子绕组的阻抗及损耗值的变化来判断绕组有无匝间短路及其程度，具有简便、实用和较为灵敏的优点，但影响其检测结果的因素较多，如转子转速、短路电阻及其部位、试验电压高低、转子结构等。
因此该方法不能作为判断匝间短路的主要依据，要结合其他方法才能得出结论。
2.2直流电压降法该方法要在转子绕组中通入直流电，用接有毫伏表的探针来测量绕组中各匝间的电压降，在短路线匝上所测得的电压将明显小于正常绕组匝间的电压，且其电压的减小值随着靠近短路点的距离而增大。
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析汽轮发电机是一种常见的发电设备，它通过转子的高速运转来产生电能。
在长期运行过程中，转子绕组可能出现匝间短路问题，这会导致设备性能下降甚至故障。
对汽轮发电机转子匝间短路问题进行检测和处理是非常重要的。
本文将对该问题进行浅析。
汽轮发电机转子匝间短路问题主要表现为电机温升过高、噪音增大、出现电流不平衡等现象。
在进行检测时，可以采用多种方法。
测量绝缘电阻是较常用的一种方法。
通过在电机断电后对绕组进行绝缘电阻测试，可以初步判断转子是否存在匝间短路问题。
如果测量结果远低于标准值，则可能存在匝间短路。
还可以利用红外热像仪进行转子匝间短路问题的检测。
热像仪可以将发电机各部件的热量分布以数字化的方式呈现出来，从而可以清晰地观察到转子绕组是否存在异常的热区。
如果发现热区异常，很可能就是转子存在匝间短路。
还需要对转子进行震动测试，通过检测转子的振动情况，可以进一步判断出是否存在匝间短路问题。
一旦确定发电机转子存在匝间短路问题，就需要进行相应的处理。
需要对发电机进行停机维修，并及时通知生产部门调整生产计划。
需要对转子绕组进行修复或更换。
修复时，可以采用绝缘漆打磨等方式将匝间短路部分清理干净，并重新上漆。
若转子绕组严重损坏或无法修复，则需要更换新的转子绕组。
在处理过程中，需要注意一些要点。
应确保绝缘漆等维修材料质量可靠，以提高修复效果。
需要严格按照操作规程进行操作，确保人员安全。
为了减少类似问题的再次发生，还需要加强设备的定期维护保养，定期检测发电机的工作状态和绝缘性能，并对设备进行合理的负荷控制。
汽轮发电机转子匝间短路问题的检测和处理是一项重要的工作，关系到电机的正常运行。
通过绝缘电阻测试、红外热像仪检测和震动测试等方法，可以初步判断转子是否存在匝间短路问题。
一旦确定存在问题，就需要对设备进行停机维修，并进行相应的修复或更换工作。
还需要加强设备的定期维护和保养，以减少这类问题的发生。
汽轮发电机转子绕组匝间短路的故障原因与磁场分析
汽轮发电机转子绕组匝间短路的故障原因与磁场分析褚岩（辽宁华电铁岭发电有限公司）摘要：本文阐述了汽轮发电机转子的一般结构和转子绕组匝间短路的原因，主要对转子绕组匝间短路的磁场进行了数学分析，得出转子匝间短路时磁场信号的故障特征，为信号的后续处理提供了良好的依据。
关键词：汽轮发电机；转子绕组；匝间短路；故障原因；磁场分析0引言汽轮发电机转子绕组匝间短路与其结构有密切的关系，不同的转子结构，其短路的可能性也不同，目前，大型汽轮发电机组所采用的氢冷方式，使得转子绕组匝间短路的可能性较原空冷机组大大增加，发电机转子绕组匝间短路的在线监测与诊断已成为亟待解决的问题。
本文对大型汽轮发电机组的转子冷却方式、结构、造成故障的原因及转子运行时的磁场做了较为详细的分析。
1转子绕组匝间短路的故障原因分析1.1汽轮发电机的转子结构汽轮发电机随容量的变化，转子采取的冷却方式有所不同。
小容量机组采取空冷方式，空冷方式以其高可靠性和低维护量，深受运行部门的欢迎。
然而随单机容量的增大，考虑机组体积、重量、材料利用率等原因，空冷不再适用。
但目前国际上仍有一些国家，通过结构和材料性能的改进，制造出较高性能价格比的中等容量空冷机组。
中等容量机组有两种冷却方式，即水内冷和氢冷。
水内冷曾在70年代盛行，但由于可靠性的原因，现在已很少采用。
大型机组都是采用氢冷方式。
采用不同冷却方式的转子绕组绝缘结构有很大区别。
水内冷的转子绕组由空芯铜线制成，其绝缘结构为单匝绕包，极少出现匝间绝缘故障，而空冷和氢冷式转子绕组则由实芯铜带制成，其绝缘为组合结构，即由槽衬垫条、槽衬、层间绝缘、槽口垫块、端部绝缘等组合而成。
由于冷却通风的需要，在绕组、槽口垫块、层间绝缘、槽楔上加工成对应孔组成风道。
这种结构的转子，由于风道的存在，金属异物容易掉进转子内部，形成短路故障。
同时，由于绝缘结构的位移，在高速旋转离心力的作用下，也易产生由于绝缘件的窜动、损坏，导致匝间短路的发生。
大型发电机转子绕组匝间短路检测方法分析与探讨
大型发电机转子绕组匝间短路检测方法分析与探讨摘要：本文介绍了大型发电机转子绕组匝间短路故障的原因及分类，重点探讨转子匝间短路故障的常见检测方法，并根据某电厂历史上发生的转子接地事故介绍转子匝间短路检测方法的实际应用。
关键词：转子绕组；匝间短路；检测方法前言随着我国电力工业的发展，目前汽轮发电机的功率越来越大，特别是新建超临界燃煤发电机组和核电机组，基本上都是100MW及以上，其汽轮发电机往往转速高，电压等级高，电流负荷大。
由于发电机容量大，转速高，如果在设计和制造上存在不足，或者运行检修工艺不当，则转子出现问题几率就比较大，严重影响各机组安全运行。
1、转子绕组匝间短路故障研究的意义1.1转子绕组匝间短路的危害发电机组可以在转子绕组一点接地的情况下短时间运行。
但如果出现第二点接地则会在绕组、大轴之间形成环流，影响磁场对称性，从而引起机组强烈振动和转子轴磁化。
若故障得不到有效控制，短路点局部过热会导致绕组绝缘烧毁接地，线棒过热会导致变形或烧熔，甚至会造成转子烧毁事故。
对机组的安全、稳定和经济运行构成巨大威胁。
1.2匝间短路产生的原因在下线、整形等工艺过程中损伤匝间绝缘；铜线有硬块、毛刺，也会造成匝间绝缘损伤。
运行中，在电、热和机械等综合应力的作用下，绕组产生变形、位移，造成匝间绝缘断裂、磨损、脱落。
异物进入，异物的危害体现在以下三个方面：金属性异物会造成线棒绝缘磨损，造成转子接地；油类脏污加速绝缘材料的化学性老化；异物堵塞风道引起局部过热，从而引发绝缘失效。
1.3 匝间短路的分类转子绕组的匝间短路，按其短路的稳定性可分为稳定和不稳定两种。
所谓稳定的匝间短路是指这种短路与转子的转速和温度等均无关。
而不稳定的匝间短路，则与转子的转速和温度等有关，以及在高转速、低转速、高温或低温时才发生短路，或者在转速和温度同时作用下才出现短路。
稳定与不稳定的匝间短路往往是相互牵连的，稳定的非金属短路常常＼是不稳定的金属短路征兆，而不稳定的短路最后都会发生成稳定的短路。
汽轮发电机转子绕组匝间短路故障的判断与分析
4 直流电阻法
5 RSO法
灵敏性 特点
一般 一般 较好 较差 好
受转子槽楔的材料、转子本体剩磁、试验 时施加电压高低、试验电源频率、波形的 谐波分量等多种因素的影响
试验方法简单，但存在检测盲区
无需专用试验仪器，但需要对转子绕组内 部结构有清晰的把握
只有在严重的匝间短路下，数值才会出现 明显变化
利用行波技术，灵敏度高，可用于匝间短 路的早期发现
P1在6点钟 200.5 99.8 100.7 0.9 0.9%
P1在6点钟 198.0 96.7 101.3 4.6 4.5%
P1在9点钟 199.3 101.7 97.6 4.1 4.0%
P1在3点钟 202.2 98.8 103.5 4.7 4.5%
P1在12点钟 200.5 98.3 102.1 3.8 3.7%
• 2、动态下的检测方法
序 号
检测方法
灵敏性
基于转子振动 1 与励磁电流相 一般
关的分析方法
2
气隙磁场探测 线圈法
好
3
空载试验或短 路试验
较差
特点
唯一在实际运行工况下的分 析方法，无需额外的试验仪 器
需要安装专用在线监测装置
只有在严重的匝间短路下， 数值才会出现明显变化
• 以上所列出的几种检验转子绕组匝间短路 的方法各有其优点和不足之处，因此在实 际诊断过程中各种方法的结合使用，结果 相互印证，才能最大限度提高诊断的正确 性，使隐患和故障尽早的发现和排除。
汽轮发电机转子绕 组匝间短路故障的
判断与分析
大型发电机转子常见故障
• 由于制造过程中的加工工艺不良和运行中 各类机电耦合作用的影响，大型汽轮发电 机转子经常出现转子匝间短路，热弯曲， 碰磨，轴承轴向振动，轴承动态刚度恶化， 发电机转子不平衡等故障。
大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障的诊断研究
积 累的运行 经验 ， 对 其 故 障诊 断 技 术 所 存 在 的 问题 及 其 特 点 进 行 深 入 性 的 探 讨 。 据 此 提 出 了 转 子 绕 组 匝
间发 生短路 故 障 的几种 常 见形 态 ， 同时 ， 在各 种状 态模 式 下 ， 对所 选 用的检 测 方 法 的适 用性 进行 了有效 评
价， 为未 来一段 时间 内进一 步提 高 匝间短 路 故 障的检 测 以及 诊 断水 平提 出了一 些 建议 。
关 键词 ： 短 路 故障 ； 汽轮 发 电机 ； 转子 绕 组 ； 诊 断 中图分 类 号 ： ＴＨ ６ １ ｌ 文献 标志 码 ： Ａ
ＸＵＥ Ｊ ｉ ａ ｎ ｓ ｈ ｅ
ｆ ａ ｕｌ ｔ ｄ ｉ ａ ｇｎｏ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｏｌ ｏｇｙ ａ ｎｄ ｉ ｔ ｓ ｆ ｅ ａ ｔ ｕｒ ｅ ｓ ．Ａｃ ｃ ｏｒ ｄｉ ｎｇｌ ｙ， ｐｒ ｏｐ ｏｓ ｅ ｄ ｒ ｏｔ ｏｒ ｗｉ ｎｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｕ ｒ ｎｓ ｓ ｅ ｖｅ ｒ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍｓ ｏ ｆ ｓ ｈ ｏｒ ｔ ｃ ｉ ｒ ｃｕ ｉ ｔ
目前 ， 发 电机转 子 绕组 在实 际运 行过 程 中 ， 出现
电机转 子绕 组在 运行 过程 中 出现 匝间短路 可 以划分
匝间短 路 的主要 表 现 为发 电机 组本 身无 功功 率不 断 下降 、 轴 系振 动逐 渐加 大 以及轴 电压 不 断升 高等 ， 这
是 转子 出现 匝间短 路 的典 型特 征 ， 在 实 际 的检 测 以 及 诊 断过程 中 ， 可 以 根 据 这些 特 征 做 出正 确 的判 断
ｎ ｏ ｓ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅ ．
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析汽轮发电机是一种将热能转换成电能的重要设备，其关键部件之一就是转子。
然而，在运行过程中，转子匝间短路的问题有时会出现，给设备的安全稳定运行带来很大的隐患。
本文将对汽轮发电机转子匝间短路问题的检测和处理方法进行浅析。
一、转子匝间短路的原因转子匝间短路是指转子绕组中的两个匝之间在短路的状态下工作。
造成此问题的原因主要有以下几个方面：1.电气绝缘老化或破损由于长期运行和老化，转子绕组中的绝缘材料会出现老化或破损现象，导致绝缘性能下降。
2.转子振动或冲击在汽轮发电机运行过程中，由于机械振动或冲击力等因素，转子多次受到机械性负荷，在振动过程中，导致部分绝缘材料发生破裂、脱落等现象，进而导致绕组匝间短路。
3.环境影响工作环境的影响也是转子匝间短路的原因之一。
比如在潮湿环境下，转子内部可能出现霉菌、锈蚀等现象，影响转子匝间的电气绝缘性能。
二、检测方法1.直流电阻检测法直流电阻检测法是目前应用最广泛的一种转子匝间短路检测方法。
该方法利用直流电信号在绕组内部传递时遇到匝间短路时的电流反应，通过测量绕组内部的直流电阻值大小来判断匝间短路的位置和严重程度。
交流阻抗检测法是通过测量转子绕组内部的交流阻抗值大小，来判断匝间短路的位置和严重程度。
该方法与直流电阻检测方法相比，具有非破坏性、高灵敏度、高精度等优点。
三、处理方法一旦发现转子匝间短路问题，应立即采取相应的处理措施，避免问题扩大，影响设备正常运行。
具体处理措施如下：1.更换绝缘材料如果是因为绝缘材料老化或破损导致转子匝间短路，应立即更换新的绝缘材料，确保其电气绝缘性能合格。
2.进行绕组焊接在短路位置周围进行绕组焊接，将相应的绕组匝数接到一起，使其不再相互短路，保证转子稳定运行。
3.修复转子如果转子发生较重的短路，需要对其进行修复。
首先需要对短路位置进行清洗，然后进行绝缘材料涂覆、覆盖等操作，使其恢复正常使用状态。
修复时必须保证设备安全，并严格按照操作规程进行，确保操作顺利进行。
发电机转子匝间短路故障分析及处理方法
发电机转子匝间短路故障分析及处理方法发电机转子匝间短路故障分析及处理方法【摘要】转子绕组发生匝间短路，严重者将影响发电机的安全运行。
因此，必须通过试验找出短路点，并予以消除，使发电机恢复正常运行。
本文以我厂的#2发电机匝间短路故障为例，综合应用多种方法，分析和判定了绕组存在的匝间短路故障。
【关键词】发电机；转子；匝间短路；分析；处理一、发电机转子匝间短路的危害﹑原因及分类当转子绕组发生匝间短路时，严重者将使转子电流增大﹑绕组温度升高﹑限制发电机的无功功率；有时还会引起机组的震动值增加，甚至被迫停机。
因此当发生上述现象时，必须通过试验找出匝间的短路点，并予以消除，使发电机恢复正常运行。
发电机转子绕组产生匝间短路故障的原因很多，归纳起来大致有：1.结构设计不合理。
如匝间采用衬垫绝缘时，端部铜线侧面裸露，当运行中积灰和着落油垢后，会造成匝间短路。
2.制造工艺不良，如在转子绕组下线、整形等工艺过程中，损伤了匝间绝缘；或绝缘材料中存在有金属性硬粒，刺穿了匝间绝缘造成匝间短路。
（如铜线有硬块，毛刺都会损伤匝间绝缘。
）3.运行中在电、热和机械等综合应力作用下，绕组产生残余变形﹑位移，致使匝间绝缘断裂﹑磨损﹑脱落或由于赃污等，造成匝间短路。
4.运行年久，绝缘老化，也会造成匝间短路。
转子绕组的匝间短路，按其短路的稳定性，可分为稳定和不稳定两种。
所谓稳定的匝间短路是指这种短路与转子的转速和温度等均无关。
而不稳定的匝间短路，则与转子的转速和温度等有关，也即在高转速、低转速、高温或低温时才发生短路，或者在转速和温度同时作用下，才能出现短路。
二、匝间短路故障的最初发现在1997年，我厂#2发电机大修时，按规程规定，进行了转子规定项目的试验。
1.现行试验标准和规程规定，发电机在交接或大修时都应对转子绕组的直流电阻进进行测量。
用双桥法测得转子直流电阻Rdc= 0.3408Ω(注：已换算到20°C,以后的数值无特殊说明，均为已换算后的)，和历史数据相比，降低了0.23% 。
大型汽轮发电机转子绕组匝间短路的故障分析与处理
因此 完 善 优 化 设 计 、 进 制 造 和 检 修 工 艺 、 可 能避 免 在 改 尽 非 正 常 工况 下长 期 运 行 ， 成 为 保 障 大 型 发 电机 组 安 全 可 靠 运 就 行 的前 提 ，本 文 就 某 ６ ０ Ｗ 燃 煤 发 电机 组 发 生 的一 起 转 子 绕 ０Ｍ 组 匝 间短 路 故 障 ， 行 分 析和 探 讨 。 进
电 网 运 行 分 析 和 诊 断 功 能 组 中 的 电 网运 行 模 拟 主 要 实现 以 下 功 能 ： 演 历 史任 意 记 录 时 刻 的 系 统 运行 状 态 ． 拟 在 最 大 重 模 负荷 、 小 负 荷 和 平 均 负 荷 情 况 下 采 用 不 同运 行 方 式 时系 统 各 最 元件 的三 相 电 流 、 节 点 三 相 电 压 以及 三 相 功 率 分 布 算 三 相 各 计 馈电线路负载率以及疲劳元件估计与报警 。 电网 电能 损耗 分析 与 诊 断模 块 计 算 各 元 件 、 条 线 路 和 全 各 系 统 的 月 、 度 、 度 的理 论 电 能损 耗 和 实 际 电能 损 耗 ， 断 可 季 年 诊 能 的漏 电元件 的窃 电现 象 。 电 网运 行 优 化 包 括 配 电系 统 电压 无 功 运 行 最 优 化 和 网 络 重构两部分。配电系统电压无功运行最优化在各 负荷 点历 史运 行月均、 季度或年均 日负荷 曲线 的条件下． 电变压器低压无 在配 功 补 偿 设 备和 配 变 分 头 可 调节 的范 围 内，以网 络 损 耗 最 小 为 目 标 ， 定 线 路 首端 和 各 配 电变 压 器 低压 侧 最 佳 运 行 电压 日曲线 、 确
频振动成分 ， 因此判断发电机转子可能存在 问题。
２２ 诊 断过程 ．
大型汽轮发电机转子匝间短路故障的分析与诊断
Ｐ ＮＧ Ｆ ｏ ｇ Ｚ ＮＧ ｈ ｎ —ｉｇ Ｃ Ｅ ｉ ｈ ａ ＹＡ ｅ ￣ Ｅ ￣ｄ ｎ ， ＨＡ Ｚ ｅ ｇｐｎ Ｈ Ｎ Ｊｅ ｕ ， ０ Ｓ ｎ ｍｇ ・ （ ｌ ｔｃＰ ｗｅ ｅｅｒｈＩｓ ｔｔ ｏ ａ ｇ ｏ ｇＰ ｗｅ ｒ ｏｐ， ｕ ｎ ｚ ｏ １６ ０ Ｃ ｉａ Ｅｅ ｒ ｏ ｒ ｓａｃ ｔ ｅ ｆ ｃｉ Ｒ ｎ ｉ Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｏ ｒ ｉ Ｃ ｒ ．Ｇ ａ ｇ ｈ ｕ５ ０ ， ｈｎ ） ｕ Ｇ ｄ ０
厂 根据 制造 厂商有 关 专家 的建 议 ，将 密封 油温 从 ４ ￣ ２ Ｃ 提 高 至 ４ ￣ ，发 电机 的 ８ 、 ７Ｃ后 号 ９号 瓦 的瓦振 由 ８ ￣ ７ｕ ｎ 下 降 到 ４ｗｎ ８ ，减振 效 果 比较 显著 （ 该发 电机 正 常运行 时 ，８号 、９号 瓦 的轴 振 均在 ２ ０～４ ￣ ０ｕ ｎ的范 围 内 ） 。 但 一个 月 之 后 ，上述 瓦振 又开 始 缓慢 爬 升 ，曾经 在一 个 月 内爬 升至 ９ ｇ 。该 发 电机 在此 次 停机 前 ， 负荷 ０ｉ ｎ 满
ｃ ｕ ｄ ｈ ｐ ｅ ｎ ｔｅ ｍｒ ｏ ｅ ｅａｏ ｏ ｏ ．Ｔｈ ｏ ｌ ａ ｐ ｎ ｉ ｈ ｂ ｇ ｎ ｒｔ ｒ ｒｔ ｒ ｅ ＤＣ ｅ ｉｔｎ ｅ ｍｅｈ ｄ Ｃ ｌ ｎ ｔｄ ｔｃ ｈ ａｌ ｒｓｓａ ｃ ｔｏ ａｌ ｏ ｅｅ ｔ ｔｅ ｅ ｒｙ ｉｔｒｔｒ ｈ ｒ．ｉｃ ｉ ｆｕｔ． ｉ ｅｗｉｄｎ ｍｐ ｄ ｎ ｅｍａ ｓ ． ｌｃｒ ｄ ｓｂ ｌｎ ｅ ｔ ｏ ｎ ｎ ｅ－ ｎ ｓ ｏ ｔ ｒｕｔ ａ ｌ Ｗ ｔ ｔ ｎ ｉｇ ｉ ｅ ａ ｃ ｄｌ ｓ ｅｅ ｔｏ ｅ ａａ ｃ ｄｍｅｈ ｄａ ｄ ｕ ｃ ｓ ｈｈ ｏ
路。 பைடு நூலகம்
（ 运 行方 面 。在 电 、热和 机械 等 的综合 应 力作 ｂ） 用 下 ，绕 组产 生 变形 、位 移 ，致 使 匝 Ｉ绝 缘 断 裂 、磨 司
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第23卷 第2期2010年6月江西电力职业技术学院学报Journal o f Jiangx iV ocati ona l and T echnical Co ll ege o f E lectr i c ity V o.l 23N o .2J un .2010大型汽轮发电机转子绕组匝间短路的故障处理与分析张亮杰(广东粤电靖海发电有限公司,广东 揭阳 515223)摘 要:某公司一台国产600MW 汽轮发电机组,在开机过程中出现发电机轴振偏大,并且随励磁电流增大而增大,经过振动分析、电气试验等一系列检测程序,快速对故障进行了准确判断和较精确的定位,为机组尽快消缺争取了宝贵时间,为同类大型发电机组积累了相关经验和提供了相应参考。
关键词:大型汽轮发电机;转子绕组;匝间短路;试验;诊断中图分类号:TM 311;TM 307+.1 文献标识码:B 文章编号:1673-0097(2010)02-0033-02收稿日期:2010-03-17作者简介:张亮杰(1982- ),男,河南淮滨人,助理工程师.0 引言随着我国电力工业的发展,目前汽轮发电机的功率越来越大,特别是新建核电机组和超临界燃煤发电机组,基本上都是600MW 及以上,其汽轮发电机往往转速高,电压等级高,电流负荷大。
比如某国产发电机的额定输出电压为22k V ,额定输出电流为17495A,额定励磁电流为4387A,额定转速为3000r/m i n 。
由于发电机容量大,转速高,如果在设计和制造上存在不足,或者运行检修工艺不当,则转子出现问题几率就比较大。
转子绕组出现的问题主要有接地、开路和匝间短路等故障,其中转子绕组的匝间短路故障占有非常大比例。
轻微的转子匝间短路故障在开始阶段对发电机运行影响不大,但如果发展成严重的匝间短路后,会使励磁电流增大,线棒过热会导致变形,限制发电机无功功率,电压波形畸变,有时还会增加机组的振动幅值,甚至被迫停机,故障的进一步发展会造成短路点局部过热会使绝缘烧毁接地、护环烧坏、大轴磁化,甚至造成转子烧损事故[1]。
因此完善优化设计、改进制造和检修工艺尽可能避免在非正常工况下长期运行,就成为保障大型发电机组安全可靠运行的前提。
本文就某600MW 燃煤发电机组发生的一次转子绕组匝间短路故障,进行分析和探讨。
1 设备概况该机组为国产600MW 超临界燃煤发电机组,于2007年6月投产发电,进入商业运行,期间进行过一次C 级检修和一次A 级检修。
发电机性能如下:型号为QFSN 600 2 22A;定子电压为22000V;转速为3000r/m i n ;转子电压为400V;接线方式为YY ;功率因数为0.9(滞后);功率为600MW;定子电流为17495A;容量为667M VA;转子电流为4387A 。
2 故障情况及诊断2.1 故障情况2010年2月,发电机在调峰消缺结束后并网发电,在并网后带负荷过程中发现汽轮机轴振较大,并且随励磁电流的增大而增大,其中7Y 振动达到143u m,8Y 振动达到168u m (#7、#8瓦为发电机轴瓦),于是录取振动信号进行检测查找原因,对振动波形分析后发现其中除工频振动成分外,还包含了较多的高频振动成分,因此判断发电机转子可能存在问题。
2.2 诊断过程为进一步确认故障原因,进行转子绕组的交流阻抗测试、绝缘电阻测试和直流电阻测试,转子交流阻抗试验数据见表1。
测试结果显示,在转速达3000r/m i n 时加220V 电压情况下,交流阻抗(3.658 )比2009年A 级检修后(4.27 )小0.61 (小14.3%);在盘车状态下,交流阻抗(4.23 )比2009年A 级检修后(4.72 )小0.5 (小10.6%),表明转子可能存在匝间短路故障。
34江西电力职业技术学院学报第22卷表1 #2发电机转子历次交流阻抗试验数据比较时间转子状态电压/V 电流/A 损耗功率/W 计算阻抗/ 2007.6新安装盘车、膛内22039.5964505.583000r/m i n 22045.5974204.832008.4C 修后静止、膛内22941.5770585.522009.6A 修套护环前23038.655858.85.95套护环后23045.4570645.06静止、膛内23045.856853.65.02盘车、膛内22046.661904.723000r/m i n 22051.5875404.272009.12抢修膛外22045.2567274.861静止、膛内22043.5169845.0562010.2.13振动停机静止、膛内22050.9771204.316盘车、膛内22052.3572994.2023000r/m i n 22065.86100893.342010.2.16振动停机静止、膛内22052-4.23盘车、膛内22052-4.233000r/m i n21458.5-3.658根据国内外检测转子绕组匝间短路的经验,仅通过转子绕组的交流阻抗测试、绝缘电阻测试和直流电阻测试,还不能确认转子存在匝间短路和对故障进行准确定位。
为更进一步确证故障,又进行了发电机短路试验和气隙磁场波形录取,试验结果见表2和图1。
从表2的短路试验数据看,当发电机定子电流达到额定时,所加的励磁电流为3351A,比基建安装首次启动及2009年大修启动时的3033A 增加300A 左右,表明转子绕组存在明显异常;对发电机短路试验时录取的发电机气隙磁场波形(图1)进行分析,发现在发电机定子电流达到额定值时,气隙磁场波形图中极1的4、6、7槽和极2的7、8槽出现了明显的波形变异,基本可以确定转子绕组存在较严重的匝间短路。
表2 发电机历次短路特性试验数据比较时间定子电流/A 励磁电流/A 励磁电压/V2007.6新安装149952574.87204.25174853006.57241.52009.6.24A 修后157452728-17495 3.33-2010.2.16振动停机157452997208.27174953351242.85通过以上各种测试后,经综合分析判断,初步认定发电机转子绕组确实存在较严重的匝间短路现象,但对故障的精确定位需抽出发电机转子检查测试后才能最终确定。
2.3 发电机抽转子检查情况转子抽出后目视外观检查未发现明显异常,但通过两极电压和匝间分布电压测量发现确实存在多点匝间短路。
拆除转子护环后检查,发现极1的6、7号线圈和极2的7、8号线圈端部绝缘及过渡引线处焦黑变图1 100%定子额定电流时的气隙磁场波形色,存在烧损现象,经发电机厂家人员现场检查,确认转子存在多点匝间短路,需返厂大修。
3 故障原因分析汽轮发电机转子绕组匝间短路原因非常复杂,不仅与发电机结构有关,还与其生产工艺、运行方式有密切关系,有时也可能是多种因素综合作用的结果。
针对该机组的具体情况,我们从以下几个方面对此次转子匝间短路故障的原因进行初步分析:(1)转子制造的工艺结构方面由于国产600MW 及1000MW 大型汽轮发电机组,均为引进国外技术制造,还存在着技术消化吸收的问题,另外国内的制造工艺水平和材料方面也与国外存在差距,所以国产设备在可靠性和稳定性方面与进口设备还存在较大差距。
而在这种大容量高参数机组上,高电压、大电流和高发热量形成的严酷运行环境,对设备性能提出了空前苛刻的要求,因此,在国产设备未完全成熟前,出现问题的几率较大。
据了解,某电厂两台同一厂家生产的同型600MW 汽轮发电机均先后出现过转子匝间短路故障,进行了返厂大修。
(2)转子的运行维护方面该机组所处地理位置较偏,远离负荷中心,长期频繁调峰运行,造成转子运行工况的频繁变动,尤其是运行温度的频繁变化,使转子材料承受较大的交变热应力,对转子是一个较大的考验[2]。
另外,在发生此次转子匝间短路故障前,该发电机曾在停机后的气体置换过程中发生过较严重的发电机进油事件(油氢差压调节阀性能不好,密封油漏入发电机),也有可能对转子产生了不利影响。
4 结束语转子绕组匝间短路是发电机组的常见故障之一,但这种故障又不同于通常意义的电气故障,按照当前的技术水平,还没有能够对这种故障进行在线监测和第2期张亮杰:大型汽轮发电机转子绕组匝间短路的故障处理与分析35保护的装置,因此,对于轻微的转子绕组匝间短路故障,在早期是较难发现和处理的,而当励磁电流、机组振动等运行参数明显异常时,往往故障已经发展到了一个较严重的程度了,但限于检修条件和工艺水平,又很难在生产现场完成检修工作,而需要返回厂家修复,这样检修周期就很长,对于大型主力发电机组而言损失较大。
就本文所论述的此次故障来看,从发现机组振动异常,到确认转子绕组存在匝间短路,中间经历了振动波形分析、转子绕组交流阻抗测试、转子绝缘电阻和直流电阻测试、发电机短路试验、发电机气隙磁场波形录取等一系列检测步骤,最后结果证明这种检测步骤和方法是可靠和有效的,能快速对故障进行准确判断和较精确的定位,为机组尽快消缺争取了宝贵时间,也为国内同类大型发电机组积累了相关经验和提供相应参考。
参考文献:[1]赵艳军,李永刚,武玉才,等.汽轮发电机转子匝间短路时转子振动特性分析[J].华北电力大学学报,2008,35(5):16-21.[2]褚岩.汽轮发电机转子绕组匝间短路的故障原因与磁场分析[J].沈阳工程学院学报,2005,1(4):41-43.[责任编辑 韩翠丽]Treat m ent and Anal ysis of Large Turbo-generat or RotorW indingI nter-tur n Short Circuit FaultZ HANG L i ang jie(Guangdong Yued ian Jinghai Po w er G enerati on Co.,L t d.Guangdong Jieyang 515223,Ch i n a) Abstr ac:t Dur i ng the start-up process,a h i gh ax is v i brati on fault occurred to a600MW do m esti c t urbo-generator un it, wh ich i ncreased w it h the fi e l d current.A fter a se ries of testi ng procedures,such as v i b ration ana l ys i s and electric test,w e fi nd t he fault po i nt qu ickly and accura tely,so w e saved a lot o f precious ti m e for the fail ure e li m ina tion,and so w e have accu mu lated va l uab l e expe rience fo r t he sa m e type units.Key wor ds:turbo-gene rato r;rotor w i nding;i nter-t urn s hort circu it;test;d i agnosis[上接第30页]接触,要进行登高或爬杆操作,电表及表箱防护能力差,存在安全隐患;通过GP R S等虚拟介质进行远程费控也存在本地合闸送电的问题。