600MW发电机定子线圈端部手包绝缘缺陷的测试及处理(吉林 长山热电)

600MW发电机定子线圈端部手包绝缘缺陷的测试及处理

大唐长山热电厂电检分公司高压班修丽

摘要

长山厂1号发电机型号为QFSN—660—2型，制造厂家为哈尔滨汽轮机厂，在绝缘材料、接线方式及构造上与大连庄河发电有限公司1号发电机（QFSN—600—2型）极为相似，由于长山厂1号发电机组在建设中还未投产运行，在此以庄河1号发电机为例，阐述600MW发电机定子线圈端部手包绝缘缺陷的测试及处理过程。为1号发电机在以后的运行及检修中试验提供依据。

关键词发电机、电位、试验

一、引言

发电机在大修期间，按照《电气设备预防性试验规程》规定，必须进行绝缘电阻、直流电阻、交流耐压、直流耐压等一系列预防性试验，其中直流耐压及泄漏试验对发电机端部槽口绝缘的贯穿性缺陷、老化等比较敏感，而对远离铁心的引线、接头处手包绝缘因工艺不良或材质不佳、运行中震动及电动力作用使绝缘开裂造成的局部缺陷反应不灵敏。虽然有的发电机每次都按标准试验合格，但对600MW双水冷大型发电机仍发生过多起定子端部手包绝缘对地放电或短路故障事故，造成很大的损失。为此，作为反事故措施，在大型发电机第一次大修时要做发电机定子线圈端部手包绝缘表面点位试验。本人曾参加多起600MW发电机大修试验的整个过程，对于国产大型汽轮发电机普遍存在由于有引线手包绝缘整体性差，线棒端部鼻端绝缘盒填充不满，绝缘盒与线棒主绝缘末端及引水管搭接处绝缘处理不当，绑扎用的涤玻绳固化不良以及端部固定薄弱等工艺缺陷，在运行中易发生端部短路故障为了检测定子绕组端部绝缘缺陷，所以更加需要做定子绕组端部局部泄漏电流和表面电位试验。

二、测试方法及原理接线

发电机表面电位试验一般采用正接线试验方法。所谓正接线，即绕组引线端子处加直流试验电压，定子绕组手包绝缘处缠绕锡箔纸（锡箔纸厚度为0.01—0.02mm），包锡箔处经100M 电阻串联微安表接地，读取微安表数值。

2.1、原理接线图如下

T1------------调压器 T2----------------试验变压器

D-------------硅堆 R------------------保护电阻

---------静电电压表-------------电容器

--------毫安表

2.2、测试方法

2.2.1、条件：表面电位试验在发电机转子抽出后，定子绕组清扫前污秽状态下试验，要求在通水条件下进行，发电机内冷水正常运行，水质保持合格状态，为了防止内冷水管有漏水的缺陷，应有定子绕组水压试验配合进行。

2.2.2、设备：试验加压所需设备（如上图所标注）、内阻100M表面电位测试杆、内阻100M表面泄漏测试杆、 0.01—0.02mm锡箔纸、试验接线。

2.2.3、在发电机定子绕组手包绝缘处及过度引线并接块处包裹好锡箔纸，包裹锡箔纸时，应尽量包得服帖，特别是线圈与引线交叉部位。线圈根部应尽量塞实。发电机汽侧、励侧两侧端子标号做好标记。

2.2.3、试验电压为发电机的额定电压，庄河1号发电机额定电压为22KV，所以试验电压为22KV。在加压前应测试发电机绝缘电阻，在绝缘电阻合格的状态下才能加压。

2.2.4、试验装置中表面电位测试杆、泄漏测试杆内装有多个串联电阻元件，绝缘杆留有一定的安全长度，串联电阻总值为100M，电阻容量为1—2W。三相发电机定子绕组分相进行（三相短路连接后一起加压也可以视试验设备的容量而定）。加压后，按所加压相移动测试杆上的探针，按测量部位记录电压表、微安表数值。当发现所测电压、泄漏数值高于标准时，应查处具体缺陷位置，以便检修处理。

庄河1号发电机表面电位试验进行中

庄河1号发电机测试数据如下：

励侧手包绝缘表面电位数值（测试日期2008年10月21日发电机本体温度25℃）

汽侧手包绝缘表面电位数值（测试日期2008年10月21日发电机本体温度25℃）

三、缺陷处理

测试后励侧有3处超标点、汽侧有2处超标点。表面电位值规程规定不应大于2KV。之后有针对性的处理了上面5处超标点。首先将原有的玻璃丝带绝缘全部剥掉清理干净。在拆除原有绝缘时发现绝缘内有空隙，材质及工艺不细致是这次缺陷的主要原因。按厂家制造标准从里到外分别包上聚亚脂薄膜叠绕一层，粉云母玻璃丝带24—27层，硅胶带一层，玻璃

丝带一层，然后涂上环氧树脂干漆。绝缘烘干后，又一次表面电位测试，测试合格。最后涂上铁红覆盖漆。

测试结果如下： 2008年11月3日发电机本体温度19℃

四、试验总结

4.1、大型水内冷发电机试验做表面电位试验时，为了同时检验水接头后其他渗漏质量问题，应在水质合格打水压状态下试验。水压状况下试验同时可以发现铜线焊接不良或其他渗漏缺陷。如果定子绕组在不通水条件下试验，定子引水管必须严格吹干，防止定子引水管内表面放电。

4.2、表面电位试验不会给发电机带来累积效应，因为所加直流电压值是发电机额定电压，电压不高是比较安全的试验，所测试定子绕组手包绝缘处高压部位不直接裸露，对试验人员及试验设备较为安全。

4.3、定子绕组手包绝缘在包裹锡箔纸时应紧密，同时锡箔纸不可与相邻被测线棒锡箔纸相碰，以防影响测试结果。

4.4、表面电位测试法能有校发现发电机端部线圈引线处、引线接头处等部位手包绝缘因材质不佳、包缠工艺不良、受潮引发的绝缘不良以及绝缘老化等缺陷。

4.5、大型水内冷发电机在不通水的情况下试验比较困难，水不易吹干，内部存水会沉积到下部朔料王管内，影响测量结果。发电机大修时宜安排在抽出转子后，定子内冷水系统未拆除前，在通水、水质合格情况下试验。