3.发电机定子绕组端有关问题探讨.docVIP

发电机定子绕组端部表面电位外移试验经验及有关问题探讨 朱宇成 闫帅 （华电天津军粮城发电有限公司 天津300300） 摘 要：介绍用发电机定子绕组端部表面电位外移试验所发现和处理的几次发电机定子手包绝缘及端部绝缘盒存在的事故隐患。 关键词：电位外移 发现 事故隐患 1 引言 发电机定子引线手包绝缘及端部绝缘盒结构存在制造缺陷，是发电机绝缘薄弱点，容易发生短路事故。为此，中国华北电力联合公司下发“（1992）华北电联发字第61号文”要求开展国产200MW、300MW汽轮发电机定子线圈端部电位外移测量工作。国家电力公司在2000年，颁布了《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》，在第11.2.1中，要求加强对大型发电机环型接线、过度引线、鼻部手包绝缘、引水管水接头等处绝缘的检查。按照《电力设备预防性试验规程》（DL/T596—1996），对定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量，不合格的应及时消缺。我厂5号发电机定子端部91年发生A、C相短路，8号发电机定子在小修直流耐压试验过程当中发现A、B端部相间绝缘击穿，并且全国范围内也有不少同类国产机组发生此类问题，因此避免此类事故的发生在当时来讲显得非常紧迫。 根据以上文件的要求，我厂高压试验班相继对5～8号发电机在大修中开展了发电机定子绕组端部表面电位外移试验工作，通过此项工作的开展，确实发现和消除了一些设备存在的隐患,积累了一些经验。为设备的安全运行提供了可靠的保证。 2 电位外移的原理及标准 2.1 电位外移的测试示意图见图1 2.2 定子水内冷线圈施加电压后等值电路图见图2 发电机定子水内冷绕组施加直流电压后,等值电路如上图所示。图中: C1、R1为被测部位的单位体积电容及电； C2、R2为被测部位以外的单位体积电容及电阻； R3为经微安表接地的串接电阻；R4为端面表面单位长度的电阻； CY、RY为定子引水管电容及电阻；CH、RH为汇水管对地电容及电阻； CX、RX为被测部分以外的对地电容及电阻； V、A为静电电压表和微安表。 图1 电位外移的测试示意图 图2 定子水内冷线圈施加电压后等值电路图 2.3 原理分析: 当其他参数在正常范围内时,可以近似用图2中的等值电路代替:在绝缘正常时随槽口外距离不同,绕组表面上的电位也有差异,距糟口位置越远电位值越高,故在相同测试位置下，A点处测得电压值取决于R1及R3值的分压比，当R3一定时,测量处电压值可以相对反映出被测部位的绝缘状态。在A点处有两部分电流组成,一部分经R4流过绝缘表面,此部分电流通常很小可以忽略,而另一部分经Rl流过绝缘体积内部,绕组加压后电容电流和吸收电流很快消失,余下的电导电流在R3上产生压降,即电位外移出来。通过静电电压表直接读取或通过微安表的数值换算得到定于绕组端部手包绝缘表面对地电位即电位外移。对于线棒的渐开线及线棒的槽口处也能分辨出来电位的变化。采用测量发电机端部线棒的电位外移的方法能寻找缺陷。2.4 标准： 2.4.1 中国华北电力联合公司下发“（1992）华北电联发字第61号文”初步标准 新机投产前小于1000伏 投产后小于2000～3000伏 2.4.2 《电力设备预防性试验规程》（DL/T596—1996） 项目 周期 标准 说明 发电机定子绕组端部手包绝缘表面对地电位 1）交接时 2）大修时 3）小修时 4）必要时 1）直流试验电压值为Un 2）测试结果一般不大于下表值 机组状态 测量部位 不同Un下之限值（KV） 15.75 18 20 交接时或现场处理绝缘后 手包绝缘引线接头及汽机侧隔相接头 1.0 1.2 1.3 端部接头（包括引水管锥体绝缘）及过渡引线并联块 1.5 1.7 1.9 大修时；小修时 手包绝缘引线接头及汽机侧隔相接头 2.0 2.3 2.5 端部接头（包括引水管锥体绝缘）及过渡引线并联块 3.0 3.5 3.8 200MW及以上国产水氢氢汽轮机发电机应进行试验，其它机组不作规定。 交接时，若厂家已进行过试验，且有试验记录者，可以不进行试验。而交接时在现场包裹绝缘的过渡引线并联块必须在绝缘施工后进行。 定子端部表面极端赃污时（如事故后等）可采用测量局部泄漏电流的方法来试验，标准规定如下：表中表面电位法中限值为1、2、3KV，则局部泄漏电流法相应电流限值为10、20、30μA，其余依此类推。 3 机组技术参数 型 式：QFQS-200-2； 励磁电压：445V； 制造厂：北京重型电机厂制造 冷却方式：水、氢、氢； 励磁电流：1765A 额定功率：200MW； 功率因数：0.85； 额定电压：15750V； 周 率：50周/转 额定电流：8625A； 相 数：3 额定转速：3000转/分；