摘要：為查找330MW發(fā)電機(jī)定子繞組故障接地點，先確定故障接地點性質(zhì)、分析相關(guān)數(shù)據(jù)，后用直流壓降法進(jìn)行排查。通過采用交流電壓觀察法、電容擊穿觀察法、碘鎢燈觀察法將其接地電阻由高阻接地降為低阻接地，最后用低壓直流保持法查出發(fā)電機(jī)B相星尾端高壓出線套管接地。更換發(fā)電機(jī)高壓出線套管后，發(fā)電機(jī)所有試驗項目均符合相關(guān)規(guī)程要求。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)；定子繞組故障；接地點；交流電壓觀察法；電容擊穿觀察法；碘鎢燈觀察法 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM32 文章編號：1009-2374（2017）06-0201-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.100

T225-460型汽輪發(fā)電機(jī)由定子和端部結(jié)構(gòu)件、轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)勵磁裝置組成。發(fā)電機(jī)定子繞組采用去離子水直接冷卻，定子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組采用氫冷卻，發(fā)電機(jī)軸承的潤滑由汽輪機(jī)軸承的潤滑系統(tǒng)提供。發(fā)電機(jī)參數(shù)見表1：

發(fā)電機(jī)定子由機(jī)座、出線罩、氫氣冷卻器、定子鐵心、定子繞組、定子引出線構(gòu)成。三相定子繞組的6個首尾端與6根相連接線相連，相連接線的另一端引至機(jī)座中靠近出線套管軸線的地方，用空心銅導(dǎo)體制作的過渡引線把相連線接到6根出線套管上，它與相連接線和出線套管的連接通過上連接法蘭和下連接法蘭來實現(xiàn)。高壓端子連接圖如圖1所示：

1 試驗過程

1.1 試驗依據(jù)

中國大唐集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗規(guī)程》（Q/CDT.107001-2005）。

1.2 試驗設(shè)備及接線

定子繞組直流耐壓試驗和泄漏電流測量的試驗設(shè)備為GXZ工頻諧振裝置，其中包括GXZ-150kVA/50kV型諧振變壓器、ZGS交直流數(shù)字千伏表、TDGC-25kVA/0.22kV型電動調(diào)壓器、GXZCT-500/0.4型控制臺等設(shè)備，試驗接線如圖2所示：

1.3 注意事項

按圖2接好線，在合上電源前要檢查試驗接線是否正確可靠，試驗前在設(shè)備周圍設(shè)置圍欄、掛警示牌，試驗必須有2人以上。電源連線的截面積滿足試驗容量要求，檢查操作臺各種表計是否損壞，各鈕子開關(guān)、電源開關(guān)、控制臺門的刀閘是否處在“關(guān)”狀態(tài)。直流耐壓試驗氣隙應(yīng)在零位，整個試驗過程無需調(diào)節(jié)氣隙。

1.4 試驗結(jié)果

當(dāng)B相繞組直流電壓加至48kV持續(xù)45秒時擊穿。試驗項目及記錄見表2。

2 初步分析

2.1 接地性質(zhì)

發(fā)電機(jī)B相定子繞組對地?fù)舸┖罅⒓礈y量B相對地（AC接地）的絕緣電阻，在環(huán)境溫度13.4℃、濕度44%、水溫47.5℃、電導(dǎo)率1.26μS/cm的條件下，絕緣電阻值為2.0MΩ，由此可見，B相定子繞組為高阻接地。

2.2 初步判斷

用脫水脫油加熱的壓縮空氣（或儀用壓縮空氣）吹干發(fā)電機(jī)定子繞組水路。在汽端進(jìn)水口通入壓縮空氣，勵端出水口裝壓力表，待壓力表達(dá)0.3MPa迅速打開排污口閥門，汽端進(jìn)水口進(jìn)氣與勵端出水口進(jìn)氣反復(fù)互換，以上工作反復(fù)進(jìn)行，直到吹干發(fā)電機(jī)定子水路。在環(huán)境溫度13.4℃、濕度44%的條件下測量：A相（BC接地）17600MΩ/6760MΩ=2.60，B相（AC接地）15.9MΩ/14.3MΩ=1.11，C相（AB接地）13100MΩ/5400MΩ=2.43；A相對B相16900MΩ，B相對C相11000MΩ，C相對A相33400MΩ。從以上數(shù)據(jù)中得知，發(fā)電機(jī)定子繞組三相之間絕緣良好，B相對地絕緣電阻比較高，為高阻接地。

2.3 直流壓降法排查

采用直流壓降法初步確定發(fā)電機(jī)繞組接地點，接線原理圖如圖3所示。對B相定子繞組通50A直流，測量B相繞組兩端電壓U3=143MV，首端對地電壓U1=140MV，尾端對地電壓U2=3MV，根據(jù)直流壓降法公式L1=U1L/（U1+U2），得：L1=0.98L，據(jù)此判斷發(fā)電機(jī)B相定子繞組的故障點距星尾的距離約占總長的2.0%，即重點排查B相定子繞組尾端槽口、B相相連接線、定子端罩下部的過渡引線、出線高壓套管，經(jīng)檢查上述各部位沒有發(fā)現(xiàn)放電燒傷跡象。為了查找故障接地點，必須抽出發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。

2.定子繞組直流電阻

3 找接地點

3.1 發(fā)電機(jī)解體

測量汽、勵兩端的定、轉(zhuǎn)子氣隙，標(biāo)準(zhǔn)值為100±3.00mm；測量導(dǎo)風(fēng)圈與風(fēng)扇葉片間隙、導(dǎo)風(fēng)環(huán)座與轉(zhuǎn)子風(fēng)扇座間隙并記錄；測量汽、勵兩側(cè)軸瓦絕緣電阻值、滑環(huán)刷架絕緣電阻值、兩側(cè)內(nèi)端蓋分片組合之間絕緣電阻值。拆除滑環(huán)、大軸接地刷、汽勵兩端的各種油管道、汽側(cè)連軸器螺栓、端蓋、密封瓦。用抽發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的專用手搖支架，由勵端放入電工板、涂抹潤滑油脂的弧鐵板，手搖拉動齒條，使得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在齒條的牽引下，抽出發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。

3.2 用加交流電壓觀察法查找故障點

試驗接線原理圖如圖4所示，當(dāng)通入交流電壓1.46萬伏，電流700mA，一次側(cè)電流380V、50A時，發(fā)電機(jī)B相定子繞組故障點絕緣被擊穿，過流繼電器LJ動作，主接觸器CJ1跳開，全面檢查發(fā)電機(jī)定子繞組及出線高壓套管，未發(fā)現(xiàn)故障點。

3.3 電容擊穿觀察法及碘鎢燈觀察法

采用電容容量為1.45uF、額定電壓為10.5kV的無極電容，按如圖5接線，調(diào)整放電氣隙10kV，持續(xù)通入直流電壓，觀察發(fā)電機(jī)B相定子繞組，只見B相線棒與發(fā)電機(jī)定子鐵芯之間出現(xiàn)許多電暈，但未見擊穿點。再用額定電壓為交流220V、額定功率為1000W的碘鎢燈與發(fā)電機(jī)B相定子繞組串聯(lián)，通入交流電壓200V，也未發(fā)現(xiàn)故障點。

3.4 低壓直流保持法

按圖2接線，對B相持續(xù)通入直流電壓350V，電流400mA，至10分鐘時，B相星尾端高壓出線套管出現(xiàn)對地放電的弧光、聲光并伴有濃煙。查閱圖紙得知，該高壓出線套管圖號為5EG.512.632，絕緣層完全擊穿后見圖6所示。

4 處理方法

4.1 更換出線套管

鏟除B相星尾過渡引線下法蘭接頭處的云母層，松開連接法蘭頭；拆下出線套管下端的電流互感器，卸下出線套管，將試驗合格的新套管換上。

4.2 水壓試驗

新套管及過渡引線下法蘭接頭回裝好后，測量發(fā)電機(jī)三相定子繞組直流電阻，符合規(guī)程要求；在發(fā)電機(jī)定子繞組回路通入0.5MPa的水壓，保持8h無滲漏。

4.3 恢復(fù)絕緣

（1）清除干凈過渡引線手包絕緣部位殘留的膠渣。搭接部分用砂布打毛后用丙酮擦拭干凈；（2）用混揉好的環(huán)氧膩子抹平、抹實手包絕緣部位斷面突變處，使手包絕緣部位圓滑過渡，以保證包扎質(zhì)量和操作方便；（3）在手包絕緣部位刷1層無溶劑膠、半疊包云母帶2層（邊包邊刷環(huán)氧膠）、刷環(huán)氧膠、包2層寬云母箔（預(yù)先剪成適合的形狀）、刷環(huán)氧膠、包1層亞胺薄膜、刷環(huán)氧膠、再半疊包云母帶2層……依此順序操作4次，共包云母帶24層和亞胺薄膜4層，最后再半疊包1層收縮帶、刷環(huán)氧膠，用吹風(fēng)機(jī)對熱收縮帶進(jìn)行加熱，再刷環(huán)氧膠2次；（4）用1000W紅外線燈加熱手包絕緣部位，溫度不超過100℃，加熱48h。加熱期間每隔2h，用2500V搖表測量1次絕緣電阻，絕緣電阻值穩(wěn)定后即可降溫至環(huán)境溫度；（5）做手包絕緣部位電位外移試驗，電壓應(yīng)小于1000V。

4.4 定子繞組試驗

按中國大唐集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗規(guī)程》（Q/CDT.107001-2005）要求，做定子繞組回路預(yù)防性試驗，所有項目符合規(guī)程要求。

5 結(jié)語

對發(fā)電機(jī)定子繞組非金屬性接地的查找首先要做出初步判斷，針對高阻性接地或低阻性接地采取不同的方法查找，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子沒有抽出前只能加較低電壓觀察查找，以防故障點擊穿時電弧傷及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。查找接地故障點時要控制通入的電流值小于5A，并保持一定的時間。

參考文獻(xiàn)

[1] 熊信銀.發(fā)電廠電氣部分（第4版）[M].北京：中國電力出版社，2009.

[2] 電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗規(guī)程（Q/CDT.107001-2005）[S].

[3] 北京汽輪電機(jī)有限責(zé)任公司.T255-460型330MW汽輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)品說明書[S].2003.

[4] 電氣檢修規(guī)程（Q/HSD.10705-2003）[S].

作者簡介：陳志忠（1966-），男，山西人，供職于大唐桂冠合山發(fā)電有限公司，研究方向：電氣技術(shù)。

（責(zé)任編輯：小 燕）