1#发电机定子绕组下层线棒主绝缘损坏原因与应对措施

1#发电机定子绕组下层线棒主绝缘损坏

原因与应对措施

湖南省双牌水电站徐兴国

故障情况及查找简介：2014年3月10日，双牌水电站开始对1#机组进行小修。11日上午，按规定对定子进行预防性试验。首先对定子绕组各相之间及地进行绝缘电阻测试，三相数值均合格，分别是：A相为660/280MΩ,B相为1070/350MΩ,C相为910/340MΩ，吸收比分别为2.35，3.06，2.68。随后进行直流耐压试验，当对A相进行试验时，第一加压点为5.25Kv，泄漏电流为12μA，当电压继续上升至7 Kv时，泄漏电流激增至700μA，随即降压。放电后对A相进行绝缘测试，其结界：A相上分支为0.5MΩ,A相下分支为962/465MΩ，说明A相上分支存在绝缘缺陷。查找方法：（一）、充电法：将发电机定子绕组的其余5个分支并联，用2500—5000v摇表挡位分别对其充电，然后对A相故障分支放电多次后摇测绝缘，发现绝缘并不下降，说明故障分支为高阻接地。（二）、冲击法：为了降低故障分支的电阻，首先加压5—10Kv左右对其进行冲击放电一次，摇测绝缘电阻已经降至0.1MΩ；绝缘电阻降低后加压5—10Kv对其进行连续冲击放电，同时安排多人在定子周围进行监听。稍后发现242—244槽区间有轻微放电声，但仍然不能确定在哪一槽；当继续升高电压至16Kv时，发现244槽有明显的弧光放电闪现，确定故障点为244槽。

故障特点及原因分析：此次主绝缘损坏的244槽、16槽、168槽下层线棒均布置有铁芯测温垫条，即测温元件。主绝缘损坏的部位

均在离上部槽口20厘米左右的位置（剖开244槽测温垫条，其铂电阻布置在垫条偏下位置，铂电阻引出线的屏蔽线仅覆盖靠出线端的一部分）。铂电阻本身没有发生烧坏或开路的情况。从外观检查测温元件，发现故障测温垫条靠槽底侧的表面上与铁芯通风沟的对应位置均有较深的划痕。上述三槽铁芯测温元件此前在机组投运时、投运后不久相继发生故障不能测温而被迫退出运行。

1#发电机定子线棒制造完毕后都进行了严格的出厂试验，运抵现场工地后，又抽样进行了热态介损及瞬时工频击穿试验，试验电压达1000Kv，所有线棒下线前均试验合格，安装完毕后按规程规定需要做的所有交接试验都符合要求。应该说这批线棒的质量是好的，主绝缘是没有问题的。众所周知，发电机定子绕组端部和定子铁芯内线圈振动，使线圈主绝缘腐蚀损坏，这是外腐蚀损坏事故中最为普遍也最为严重的现象。造成这种腐蚀损坏的主要原因是：发电机在运行中，因其端部绕组在电磁力的作用下产生振动，致使线圈在定子铁芯槽内端部固定不牢，发生槽楔、线圈层间垫条、端部间隔垫块和绑绳松动脱落，线圈与绑绳及间隔垫块之间出现摩擦，防晕半导体漆破坏发生电晕腐蚀，从而造成槽部和端部线圈主绝缘击穿。另外定子铁芯硅钢片对绝缘的磨损腐蚀。在装压定子铁芯的过程中，如果硅钢片叠片不整齐，或者定子铁芯通风槽钢及端部压指压装固定不良，或者在检修中损伤了定子铁心，都会造成发电机运行时发生振动，磨损绝缘，最终导致线圈的主绝缘被击穿。然而，双牌1#发电机此次线棒主绝缘损坏的主要原因：测温电阻内部引线过热造成短路，损坏的引线使测

温垫条本身凹凸不平，在定子铁芯内线圈振动的作用下，直接造成该处线棒主绝缘降低而损坏。造成测温电阻内部引线短路的可能原因，一是测温电阻引出线或屏蔽线本身质量问题，在定子下线紧固槽楔时即有一点或多点接地，机组运行时产生环流，高温使引线短路；二是定子铁芯硅钢片叠片不太整齐，安装在槽底的测温垫条显然会受到损伤，造成引线短路。

故障处理及应对措施：断开244槽上下层线棒并头套，进行绝缘电阻测试，确认只有244槽下层线棒绝缘损坏。吊出244槽对应的3只转子磁极，同时拔出244槽对应的17根上层线棒，然后拔出244槽下层线棒，对该槽处铁芯及通风沟进行仔细检查、处理、清扫。将试验合格的备用线棒嵌入244槽，其它17根上层线棒经过处理试验合格后一并回装。打入槽楔、扎好上、下端箍绑绳、焊好接头，测试其直流电阻合格后，套装好绝缘盒并灌入绝缘填料。至此，244槽下层线棒绝缘损坏故障处理完毕。按规定进行绝缘试验，包括绝缘电阻（吸收比）、直流泄漏、直流耐压、交流耐压试验。摇测绝缘电阻合格后，进行直流耐压试验，A相下分支当试验电压升至25Kv时，试验电源突然过流跳闸，摇测绝缘电阻发现绝缘急剧下降。检查发现16槽铁芯测温元件处有放电痕迹，在对所有测温元件进行检查时，又发现168槽测温元件已经接地，绝缘为零（此槽线棒已通过直流耐压试验合格）。按照244槽相同的处理方法，将16槽和168槽绝缘损坏的下层线棒处理好，经绝缘试验合格后，将发电机组投入发电运行。目前的应对措施，首先是将铁芯测温元件退出。此次主绝缘损坏的

244槽、16槽、168槽下层线棒回装时均没有再装设铁芯测温垫条，待重新设计铁芯测温元件后恢复。其次是加强运行监护，注意发电机运行时线圈温度的变化，同时进行定期测试。

2014-4-18