发电机定子绕组常见故障的分析及处理

发电机定子绕组常见故障的分析及处理

摘要：伴随我国科学技术的日渐成熟，加快我国机电制备技术发展进程，也

提升发电机单机的容量。发电机是电力系统的关键构成，若是出现不同程度故障，将对电厂效益以及生产安全性等带来影响。因此，电厂必须做好发电机的故障检

修工作，特别是定子绕组常见故障的分析和处理。因为该处理方法存在一定难度，因此，建议发电机组设备检修和处理工作人员，尝试应用多回路的理论去分析发

电机组的内部故障，然后对绕组的故障以及绝缘缺陷的定位进行处理，这样利于

迅速和精准的判断出故障的位置，然后选择适合的方法来进行处理，提高故障检

修以及维护的效果，确保故障被及时和有效处理。

关键词：发电机；定子绕组；常见故障；分析；处理

前言：社会的发展，经济的繁荣，带动电厂的现代化发展进程，使得电厂的

规模不断扩大，生产作业量进一步增加。在此形势下，电厂要想更好的发展，需

要做好生产作业，针对当下发电机定子绕组的常见故障进行分析和处理，结合故

障特点以及产生原因，优先做好故障的分析以及耐压测试试验，然后结合试验结

果等采取科学方法和举措处理故障，如，利用多回路理论分析来发现电机内部的

故障、分析故障之路电流相位以及大小、分析中性点的连接线的电流大小等，利

于精准判断故障和明确故障，结合分析结果和信息，应用科学方法去处理和管控

故障。

1.发电机定子绕组常见故障的分析

1.1安装工艺方面的因素

安装期间，一些故障人员操作错误，部分工作人员安装的未依据标准以及未

及时地清理掉定子绕组表面遗留杂物和尖角毛刺等，导致发电机安装的质量差。

因为绕组的表面电位很高，所以，若是在较高的磁场作用之下，表面的尖端将优

异诱发很多电荷的积累，导致出现放电现象[1]。

1.2定子通水的因素

部分附属性设备在检修环节要仔细地去检查，排查设备存在的隐患。如，以上海电机厂生产和制造的330MW类型发电机为例，该发电机在使用期间曾在定子线棒下端出现绝缘击穿事故。对该事故产生的原因进行分析给出，是因为发电机组冷却管道出现堵塞问题，使得单支线棒的温度不断升高，导致局部出现过热问题。

此外，在研究后给出，该问题的出现也受到冷水系统内橡胶密封垫的长期应用影响，导致出现龟裂及老化，导致水粒进入到定子的冷却水的系统内，使得定子的冷却水系统内部的管道出现堵塞问题，减少定子冷却水的流量，使得定子棒的温度不断升高。

1.3异物方面因素

安装和检修发电机期间，若是铁丝以及碎屑等异物被遗落到机组内部，将增加机组击穿现象的发生率。具体来说，导致异物遗留于机组内部的主要原因是因为操作者在执行期间操作工艺缺失规范性以及操作不够认真所导致，或者因为验收失误，验收不够严格等导致。

2.发电机定子绕组常见故障的处理

2.1应用多回路的理论来分析发电机内部的故障

若是发现定子绕组出现故障，此时机将出现如下变化，如，气磁场的谐波和平时相比较将更加强烈，这是将不能够在套用参数去分析电机的内部故障，而是参考多回路的理论来分析和判断故障。多回路理论把发电机进行分解，把其分解成为相互之间运动的回路，然后构成一个电路。利用多回路的理论分析方法，可良好分析出实践过程中发电机将出现的故障，分析和判断是否出现短路问题，并读各个故障的各个之路电流相位以及大小，对中性点的连线电流的大小等进行检查，利于发现故障问题，及时预防和管控。

2.2应用故障定位处理方法明确故障发生点

虽然电子绕组的单项接地故障的危害并不是那么明显，但是其预示着可能出现更加严重的短路故障。若是实时地察觉到接地故障，此时将在一定程度上压缩发电机内部的短路故障所出现的概率。若是能够进一步明确故障出现的位置，可以降低后续故障处理的难度。如，部分接地故障一旦出现再发电机的中性点的外部或者出现再机端引线的外部，此时电机保护装置可以及时并且精准的判断出故障具体的位置。同时，检修人员也可以地时间的应对及处理掉故障，这样可以最大程度上控制电厂经济损失，以免因为压缩机停机导致机组无法正常运行，增加电厂的维修成本支出[2]。

2.3开展直流耐压测试试验判断是否出现故障

直流耐压试验的优点体现在以下几个方面：能够检测全部电压的极性，检测结果更加和实际相接近，同时，交流电压也不会对电容进行扩充，不需对样品进行放电，应用较为便捷。但是需注意，开展直流耐压测试试验时，通常会出现三相泄露电流较大问题，导致泄露的电流会伴随着电压的非比例方式的出现突变和上升现象，使得发电机定子绕组出现了老化以及磨损的征兆。为了确保直流耐压测试试验的顺利开展，确保试验效果，要重视发电机定子绕组的检查工作，看其是否出现老化以及破损等问题，是否出现各类缺陷，明确问题发生位置以及故障点，然后实施规范化的处理，利于提升绕组的应用寿命。但是，需要注意的是，一些情况下，定子绝缘部分的位置存在缺陷无法很好识别，需要检测人员在检测期间更加细心地去判断和处理。

3.降低发电机定子绕组常见故障发生率建议

当下我国发电机机组容量处于不断上升的趋势，这样就导致额定电压是不断提升，导致绕组出现不同程度的故障，为了降低发电机定子绕组常见故障的发生率，建议相关工作人员做好以下几个不同方面的工作：

其一，在机组安装期间，要依据相关工艺以及图纸的要求去操作，并且也要落实复查机制，对操作质量进行监督，避免出现不必要的损失以及错误。

其二，待定子线棒下线之后，要对槽口以及端部的周围进行清理，清除掉附

带于表面的尖角和毛刺以及半导体硅橡胶，保障端部表面的整洁度，以免在试验

过程中出现放电等现象。

其三，机组附属装置的质量检测工作，必须定期和定时进行，及时更新和替

换超过使用期限的设备及装置。加大对机组附属装置的研究力度，提升装置的应

用性能，降低其故障的发生率[3]。

其四，坚持在大修时对定子的正反面冲洗，执行厂家的标准，并进行水压以

及流量的试验。安排专业水平高的故障人员进行试验，做好试验的记录工作，利

于为后续检修工作提供参考依据。

其五，在电气试验期间，对于泄露电流量超过标准的，要仔细进行检查和分

析具体原因，发现问题及时解决，这样才能解决隐患和预防事故的发生。

其六，多回路理论是现阶段电机调子绕组故障检测最有效的一种方法，因此，建议相关工作人员大力应用该方法进行检测，可以精准的判断出定子绕组发生问

题以及故障，精准判断出接地故障的位置，通过对泄露电流与绕组端的绝缘缺陷

二者关系，迅速的判断出绕组绝缘缺陷的具体位置和产生原因。

需要特别注意的是，因为发电机端部是故障常发生的区域，因此，把其作为

重点的检测区域，给予该项检测作业高度的重视。

结束语：综述所述，发电机定子绕组出现单项接地等故障之后，将导致在故

障点出现电弧灼伤到铁芯，增加修复故障的复杂性。同时，伴随电容电流的不断

增加，持续时间的不断增加，将加重对铁芯的损伤。此外，单相接地故障加重，

将发展成匝间短路以及相间短路，导致出现较大短路电流，使得发电机被损坏。

所以，建议检查与维护工作人员，建立一定周期，定期对发电机的运行参数实时

监控，紧密关注各个运行参数的稳定性。此外，也要做好后期的质量验收工作，如，对受损的铁心硅的钢片以及定子线圈的端部绝缘和定子绕组直流的电阻以及

直流耐压的性能进行检测，这样利于强化检验效果，发现问题及时处理，确保机

组检修完后，然后投入和使用。