馮海妹

【摘要】發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，其勵(lì)磁回路與地之間會(huì)產(chǎn)生一定的絕緣電阻和分布電容，兩值的大小取決于發(fā)電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及其冷卻的方法，而當(dāng)其轉(zhuǎn)子的絕緣水平遭到破壞時(shí)，就會(huì)發(fā)生故障。本文結(jié)合筆者多年水電站檢修及運(yùn)行實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)一起水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)一點(diǎn)接地故障的原因進(jìn)行分析，并根據(jù)接地現(xiàn)象和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有效處理，為同類(lèi)型故障的處理提供了有益參考。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電機(jī)；轉(zhuǎn)子；一點(diǎn)接地

一、一點(diǎn)接地的危害

當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，電流沒(méi)有形成回路，理論上，此時(shí)的轉(zhuǎn)子雖然僅只有一點(diǎn)接地，但機(jī)組仍然可以繼續(xù)正常運(yùn)行，注意，此時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)是極不安全的，雖然轉(zhuǎn)子為一點(diǎn)接地，倘若此時(shí)有發(fā)生另一點(diǎn)接地，這時(shí)轉(zhuǎn)子為兩點(diǎn)接地，轉(zhuǎn)子的繞組會(huì)發(fā)生短路，會(huì)造成轉(zhuǎn)子的繞組與鐵芯被燒壞，或轉(zhuǎn)子與定子發(fā)生碰撞而使得整個(gè)機(jī)組發(fā)生強(qiáng)烈的震動(dòng)。通常為了提高對(duì)電磁的轉(zhuǎn)換效率，發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子線圈與定子線圈之間的空氣氣隙都較小，僅為幾毫米，因此在發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)于轉(zhuǎn)子與定子之間的穩(wěn)定性的要求就會(huì)較高，且要保證其可發(fā)生的震動(dòng)要在一定值得范圍內(nèi)，一旦超出了所規(guī)定的的震動(dòng)值，會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子的鐵芯和線圈造成摩擦碰撞損傷；水輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子直徑比較大，轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙比較小，倘若發(fā)生兩點(diǎn)接地的情況時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的單邊磁拉力造成發(fā)電機(jī)組急劇的震動(dòng)，震動(dòng)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)會(huì)超過(guò)發(fā)電機(jī)組可允許的震動(dòng)值范圍，這樣強(qiáng)烈的震動(dòng)會(huì)是轉(zhuǎn)子將定子的鐵芯損壞擦傷。

二、一點(diǎn)接地信號(hào)出現(xiàn)原因分析

一般的情況下，轉(zhuǎn)子線圈接地，其主要發(fā)生的原因可以概括為如下幾點(diǎn)。轉(zhuǎn)子繞阻與碳刷滑環(huán)之間的連接結(jié)構(gòu)為：發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流借助于靜止碳刷通過(guò)旋轉(zhuǎn)的滑環(huán)流入轉(zhuǎn)子繞阻，而碳刷是安裝在刷架上的。通過(guò)恒壓式彈簧的壓迫，使得能夠和滑環(huán)滑動(dòng)接觸。一般的發(fā)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子的磁極線圈繞組多選取的是裸扁銅帶繞制而成的，在導(dǎo)線和導(dǎo)線之間選用的是環(huán)氧玻璃布板進(jìn)行相關(guān)的隔離。當(dāng)這些轉(zhuǎn)子在運(yùn)行的過(guò)程中，很容易沾染一些灰層、粉末等，當(dāng)這些廢棄物質(zhì)填充了裸線周?chē)?，以及裸線與鐵心之間的間隙的時(shí)候，氣候和環(huán)境就很容易在這個(gè)時(shí)候起到影響的作用，比如在潮濕的天氣，當(dāng)這些物質(zhì)吸收了水汽之后，就會(huì)使得絕緣性能大打折扣，有礙設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)在正常電壓等的沖擊下，周?chē)镔|(zhì)發(fā)生炭化，絕緣程度會(huì)進(jìn)一步的降低，當(dāng)周?chē)镔|(zhì)發(fā)生炭化到一定程度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障。高速旋轉(zhuǎn)離心力增加使導(dǎo)電螺釘與絕緣紙之間發(fā)生碰摩損壞絕緣，應(yīng)該加強(qiáng)制造工藝及絕緣水平，防止發(fā)生類(lèi)似碰摩。另外，對(duì)于轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障的產(chǎn)生原因，還有很多。上述介紹的就是造成轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障的主要原因。關(guān)于該方面的研究，雖然在一定程度上取得了一些成績(jī)，但是依然存在著很多的問(wèn)題。

三、發(fā)電機(jī)運(yùn)行中發(fā)生轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障處理

當(dāng)發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中發(fā)生轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障時(shí)，按規(guī)程，如故障不能消除，運(yùn)行兩小時(shí)應(yīng)停機(jī)檢查處理。發(fā)生轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障后，當(dāng)班的運(yùn)行人員應(yīng)申請(qǐng)停下機(jī)組檢查：（1）對(duì)機(jī)組轉(zhuǎn)子回路的絕緣檢查；（2）校驗(yàn)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)裝置；（3）檢查轉(zhuǎn)子外部和內(nèi)部設(shè)備；（4）檢查保護(hù)的控制回路接線和端子。

四、對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組日常維護(hù)處理措施

1、要對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行日常清潔

為了能夠?qū)崿F(xiàn)水電站安全有序的運(yùn)行，要加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)滑環(huán)室清潔的管理。在滑環(huán)室中滑環(huán)等部位是清潔的重點(diǎn)。要保證設(shè)備絕緣能力，滑環(huán)室中刷架支撐絕緣和極間絕緣破損并且處理不當(dāng)都會(huì)造成安全事故的發(fā)生。吸塵器吸匯塵效果不明或因機(jī)組滑環(huán)室與軸承油盆靠近，由于漏油，油霧對(duì)碳粉的吸附作用造成滑環(huán)室內(nèi)各絕緣件絕緣性能下降，這些情況都會(huì)導(dǎo)致水輪發(fā)電機(jī)組不能夠正常進(jìn)行工作，因此日常工作中做好清潔工作是保證設(shè)備安全運(yùn)行的重點(diǎn)。

2、加大轉(zhuǎn)子引線日常檢修維護(hù)力度

（1）在機(jī)組的檢修時(shí)注意觀察轉(zhuǎn)子引線的固定與連接處，是否有發(fā)生位移的跡象，如位移量較明顯，說(shuō)明此處受力較大，應(yīng)分析出原因，并增加固定夾與擋板夾或改進(jìn)連接方式，避免轉(zhuǎn)子引線因位移較大而發(fā)生拉斷的現(xiàn)象。

（2）在機(jī)組的檢修時(shí)注意觀察轉(zhuǎn)子引線絕緣是否有的破損、老化等現(xiàn)象，是否有油污、水、灰塵等污物積累。若絕緣材料破損、老化，應(yīng)及時(shí)更換該部件，若有污物，應(yīng)及時(shí)清理干凈。同時(shí)應(yīng)分析造成絕緣破損的原因，及時(shí)解決。

（3）若機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)或檢修，注意對(duì)轉(zhuǎn)子引線的防潮，適時(shí)對(duì)其干燥。同時(shí)在啟機(jī)前，檢查一遍絕緣電阻，看是否在許用值范圍內(nèi)。

3、要在運(yùn)行過(guò)程中保證隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)視

水電站在科技發(fā)展的帶動(dòng)下呈現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展，因此值守水電站是電力生產(chǎn)部門(mén)中一項(xiàng)重要的工作，關(guān)系到水電站能夠安全運(yùn)行。在水電站中進(jìn)行的值守人員要對(duì)水電站中的設(shè)備、系統(tǒng)、安全管理?xiàng)l例等有著明確的掌握，保證設(shè)備系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行。水電站系統(tǒng)安全高效運(yùn)行需要專(zhuān)業(yè)工作人員充分了解設(shè)備運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，采取巡視檢查的方式能夠降低事故發(fā)生的幾率。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述分析得知，引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障發(fā)生的原因有許多，但是掌握了轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)的原理，定期對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行檢查、清潔，就能很好地預(yù)防發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的發(fā)生，確保發(fā)電機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。