发电机定子绝缘低的原因分析及处理

发电机定子绝缘低的原因分析及处理

2012-03-01 14:58:47 来源:《科技资讯》作者:林才桂【大中小】浏览:381次评论:0条摘要：连州发电厂#3、#4机在多次开机过程中，均出现发电机定子绝缘低（1 MΩ至3 MΩ），影响机组启动，经过对发电机绝缘低的分析与研究，找出了发电机绝缘低的原因，并采取了相应的对策，有效的解决问题。

关键词：发电机；绝缘低；原因分析及处理

1 前言

连州发电厂#3、#4发电机是上海汽轮发电机公司生产的，型号为QFS-135-2

，额定容量135MW，出口额定电压15.75kV,冷却方式为双水内冷，定子绕组采用F级环氧粉云母带连续绝缘，绝缘后经模压加热固化而成，具有良好的绝缘整体性和正确的外形尺寸。在发电机检修后或停机时间较长时，应测量发电机定子及励磁系统回路绝缘电阻。测量发电机定子回路绝缘（包括发电机出口封闭母线、主变低压侧绕组、厂变高压侧绕组、励磁变高压侧等连接设备）前，均应拉开发电机所属各PT刀闸，拆除发电机定子汇水管的连接片，验明回路无电压，放去静电后，然后才可以进行。发电机有良好的绝缘电阻是安全运行的关键，如果在绝缘电阻不良的状况下，还继续运行是很危险的，经常会在高电压冲击下，导致绕组薄弱环节瞬间击穿短路。

测量发电机定子绕组绝缘，一般在通水前进行。发电机定子回路绝缘电阻的测量，可使用2500V摇表或使用水内冷专用2500V绝缘电阻测试仪测量。

要求：

（1）#3、#4发电机定子绕组对地绝缘应大于16 MΩ。

（2）吸收比：即发电机６０秒的绝缘值与１５秒的绝缘值之比, R60″/R15″≥1.3。

（3）极化系数：即发电机10分钟的绝缘值与１分钟的绝缘值之比,R10″/R1″≥1.5。

（4）各相绝缘电阻差异倍数≤2。

通水后测得绝缘阻值主要与水质有关，不能作为判断发电机绝缘的依据，但应在1 MΩ以上，否则应对水质进行检查。发电机绝缘测量结果与前次测量值相比较，有显著降低时（考虑温度和气体湿度的变化，如降低到前次的1/3至1/5），应查明原因并设法消除。

连州发电厂#3、#4机在多次开机过程中，均出现发电机定子绝缘低（1 MΩ至3 MΩ），影响机组启动，经过对发电机绝缘的分析与处理，得到结论：定子绕组绝缘低，并不是没有绝缘，如果没有绝缘则说明定子线棒间或定子内部有对地短路，需要检查处理。

2 发电机定子绝缘电阻下降原因分析：

引起绝缘电阻低有诸多因素，一般有三种可能性：１）绕组绝缘材料和加工工艺问题；２）绝缘老化或意外机械损伤；３）受潮原因所致。为了进一步了解，打开发电机两侧端盖检查，发现绕组表面有较多灰尘，但不见绝缘老化及其他异常情况；打开空冷室，发现空冷室有结露现象；打开封母，发现母线、支持瓷瓶有小水珠、水膜。基于绝缘值比较低、吸收比、极化系数不合格，且灰尘、水的导电性，表明受潮是主要原因。

受潮原因一是发电机等设备不完全密封，也不像主变压器一样浸在变压器油里，而天气湿度高，特别是冬天阴雨天气，母线、支持瓷瓶、穿墙套管、电缆头绝缘材料表面易结露形成水珠、水膜，降低绝缘值；二是电气设备绝缘表面灰尘会吸湿，支持绝缘瓷瓶表面光洁度差，灰尘也容易留存在表面。三是停机时间过长。

3 发电机定子绝缘电阻下降预防处理方法:

（1）用压缩空气对发变组所属隔离开关、离相封闭母线、进出引线、高压绝缘支持瓷瓶、穿墙套管、电缆头进行吹扫。

（2）微正压装置出口风管加装电加热器，压缩空气经加热器加热，通入封母，以干燥发电机至主变、出口PT、励磁变压器之间的封闭母线。加强检查封母的密封情况，发现漏气及时修复，在发电机停机后投入，发电机并网后退出。

（3）开机前尽早启动盘车，加快空气的流通，把潮湿的空气置换出来，

关闭空冷室冷却器进出水门，拆开发电机空冷室人孔门，在里面加装烘灯、风扇，利用热空气除湿；加装除湿器，吸收水蒸气，加快除湿。

(4)

直流电加热法干燥发电机，其电源由直流电焊机或其他直流电源供给，将定子三相出线加以串联，接上电源，通入直流，这时定子端盖不须装上，线圈内可以不通水，电流值的大小根据温度决定，以线圈层间的电阻测温元件测温，加热过程保持盘车的连续运行，严格监视和控制干燥温度和温升速度，保证受热均匀，且不应超过额定值，定子线圈温度小于90度，定子铁芯温度小于120℃。在干燥过程中、要定时记录绝缘电阻、绕组温度、铁芯温度、排出空气温度的数值，受潮绕组在干燥初期，由于蒸发的水蒸气影响，绝缘电阻值明显下降，随着干燥时间的增加，绝缘电阻值便逐渐升高，最后在一定温度下，稳定在一定数值不变。若温度不变，且再经3～5小时后绝缘电阻值及吸收比也不变，且定子绝缘电阻值大于16 MΩ，则干燥工作结束。

（5）热水干燥法干燥发电机，有内冷水加热系统的#3、4机组，在开机前投入加热系统运行，以干燥发电机。干燥时关闭空冷室冷却器进出水门，启动发电机的冷却系统，用70度的热水走内循环，热水可以利用辅助蒸汽通入内冷水箱加热得到，这是最简单易行、经济、安全、快速、干燥效果好的方法。

4 结语

经过上述处理，发电机绝缘一般都能达到开机要求。发电机绝缘监督是发电机运行维护中的重要因素，因此对发电机绝缘问题要引起足够的重视。通过试验,掌握发电机绝缘状况,分析问题的原因所在，及时采取正确的处理措施加以消除，以免发电机在运行中发生绝缘击穿，造成发电机损坏等不可挽回的损失。

参考文献

[1]上海汽轮发电机公司.双水内冷汽轮发电机产品说明书.上海：上海汽轮发电机公司，2000

[2]连州发电厂汽轮发电机电气运行规程2007.10

[3]侯杰. 定子冷却水汇流管直接接地型发电机定子绝缘电阻低的分析和处理，上海：上海大中型电机，2008.4.