发电机转子绕组故障来源

发电机转子绕组故障来源：发电机转子绕组故障的表现形式

主要为匝间短路和接地故障。

匝间短路：国内运行的大型汽轮发电机组中大多数都发生过或存在转子线圈匝间短路故障。由于绕组绝缘损坏造成转子绕组匝间短路后，会形成短路电流，从而形成局部过热点。在长期运行下，局部过热点又会进一步引起绝缘损坏，导致更为严重的匝间短路，形成恶性循环的局面。转子匝间短路同时会引起磁通的不对称和转子受力不平衡现象，而引起转子振动；定子绕组每相并联支路的环流；主轴、轴承座及端部磁化。同时较大的短路电流可能会导致转子接地故障发生。

故障原因：发电机转子通常包括多个磁极线圈，线圈引线和阻尼绕组等，具有较大的转动惯量。由于离心力的作用，在运行中线匝绝缘的移动，转子绕组端部的热变形，线匝端部垫块松动或护环绝缘衬垫老化，小的导电粒子或碎物进入转子线匝端部和转子通风沟导致转子绕组匝间短路发生。通常可以根据下面这些特征较准确地识别转子线圈是否发生匝间短路故障: ①振动幅值增大；②风温提高；③在励磁电压不变的条件下, 励磁电流增大；④励磁电流增大，而无功变小或不变。

接地故障：发电机转子绕组的接地故障包括一点接地和两点接地。接地是指励磁绕组绝缘损坏或击穿而使励磁绕组导体与转子铁芯相接触。发电机转子一点接地是一种较为常见的不正常的运行状态。励磁回路一点接地故障对发电机一般不会造成危害，因为发电机发生转子绕组一点接地故障时，励磁电源的泄露电阻（对地电阻）很大，限制了接地泄露电流的数值，但如果再有另外一个接地点，即发生两点接地故障时会形成部分线匝短路，这是一种非常严重的短路事故。近几年来，国内大型发电机由转子绕组接地所引起的严重运行事故并不少见。转子两点接地在控制屏上一般表现为励磁电流及定子电流增大，励磁电压及机端出口电压下降，功率因数上升（甚至进相），并伴有剧烈的振动等现象，这时应做事故紧急停机处理。

两点接地故障的危害有：①发电机励磁绕组发生两点接地之后，绕组部分被短接，使得绕组直流电阻变小，励磁电流增大；若短路匝数较多，会使发电机磁路中主磁通减少，使得机组向外输出的感性无功减少，引起机端出口电压下降，同时定子电流可能会急剧上升。②由于绕组短接的磁极磁势减小，而其它磁极的磁势则未改变，转子磁通的对称性受到破坏，转子上出现了径向的电磁力，因此引起机组的振动。振动的程度与励磁电流的大小及短接线圈的多少有关，在多极水轮机上振动尤其严重。此外，汽轮发电机励磁回路两点接地，还可能使轴系和汽机磁化。③当转子发生两点接地之后，两点之间构成回路，一部分励磁绕组被短接，两接地点之间将可能流过很大的短路电流，电流产生的电弧可能会烧坏励磁线圈及转子本体，甚至引发火灾。故障原因：当发电机组运行时，转子在不停地运转，使线圈受到较大的离心力作用，经过长期的运行后，会使转子绕组产生轻微松动而使绕组的绝缘受到损伤。同时线圈内通过励磁电流，由于热效应作用，会加速转子绕组绝缘的老化变质。此外长时间的运转，空气中的灰尘及其它污垢会积附在绕组上面。检修时检修人员不小心将异物自转子大盖的网孔中掉入而损伤绕组的绝缘。