【摘要】發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障是發(fā)電機(jī)常見(jiàn)的故障。作者對(duì)哈拉軍水電站一臺(tái)機(jī)組做預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，測(cè)得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣電阻接近于零，判斷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組有接地現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)了接地點(diǎn)并進(jìn)行了修復(fù)。本文通過(guò)對(duì)這一故障的處理，分析了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地的原因、預(yù)防和處理方法。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)子繞組；接地故障；故障檢查

前言

哈拉軍水電站位于新疆伊犁特克斯縣庫(kù)克蘇河上，該電站2015年1月并網(wǎng)發(fā)電，總裝機(jī)容量28MW，安裝3臺(tái)軸流水輪發(fā)電機(jī)，額定電壓10500V，采用靜止可控硅勵(lì)磁方式，轉(zhuǎn)子接地故障的發(fā)電機(jī)型號(hào)為SF7000—16/3300。作者在對(duì)這臺(tái)機(jī)組做預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，測(cè)得轉(zhuǎn)子磁極和磁極母排的絕緣電阻為0.1MΩ，判斷磁極或磁極母排存在一點(diǎn)或多點(diǎn)接地。經(jīng)過(guò)專業(yè)技術(shù)人員認(rèn)真分析原因、檢查和處理，最終發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子接地的原因，原因是和磁極連接的母排的絕緣層擊穿，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地。下面以這臺(tái)機(jī)組轉(zhuǎn)子接地故障為例，對(duì)故障發(fā)生的經(jīng)過(guò)和分析檢查處理過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的介紹，并對(duì)此類故障進(jìn)行了分析，提出了預(yù)防措施。

1、故障經(jīng)過(guò)

發(fā)電機(jī)機(jī)組在C級(jí)檢修時(shí)，專業(yè)人員在測(cè)量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣電阻時(shí)發(fā)現(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)子磁極和磁極母排對(duì)地的絕緣電阻為0.1MΩ?！峨娏υO(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T 596—1996）規(guī)定，轉(zhuǎn)子繞組對(duì)地絕緣電阻不小于0.5 MΩ。因此，該機(jī)組轉(zhuǎn)子繞組的絕緣電阻不符合《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T 596—1996）的要求，試驗(yàn)不合格。專業(yè)人員對(duì)機(jī)組繼電保護(hù)裝置進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置報(bào)警信息中沒(méi)有“轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地”故障。

2、檢查及處理

為了確定磁極是否接地，將磁極和母排斷開(kāi)，分別測(cè)量磁極和母排對(duì)地的絕緣電阻，發(fā)現(xiàn)磁極對(duì)地的絕緣電阻為1GΩ，負(fù)極的母排對(duì)地絕緣電阻為0.1MΩ，排除了轉(zhuǎn)子磁極接地的可能。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)子端面上的負(fù)極母排有一處絕緣層被擊穿，導(dǎo)致對(duì)地的絕緣降低。專業(yè)人員拆除了擊穿的絕緣層并對(duì)母排重新進(jìn)行了絕緣包扎，重新測(cè)得母排絕緣合格。

專業(yè)人員對(duì)發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行了檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)“發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地”保護(hù)動(dòng)作的記錄。由此判斷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極母線存在絕緣缺陷，本次試驗(yàn)使用搖表測(cè)量轉(zhuǎn)子絕緣電阻時(shí)導(dǎo)致磁極母線絕緣擊穿。

3、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地的危害

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組回路一點(diǎn)接地故障是發(fā)電機(jī)常見(jiàn)的一種故障，發(fā)電機(jī)繞組一點(diǎn)接地對(duì)發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生影響，但有引發(fā)兩點(diǎn)接地的危險(xiǎn)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地后勵(lì)磁回路對(duì)地電壓將有所升高。在正常情況下，勵(lì)磁回路對(duì)地電壓約為勵(lì)磁電壓的一半。當(dāng)勵(lì)磁回路的一端發(fā)生金屬性接地故障時(shí) ，另一端對(duì)地電壓將升高為全部勵(lì)磁電壓值，即比正常電壓值高出一倍。在這種情況下運(yùn)行，當(dāng)切斷勵(lì)磁回路中的開(kāi)關(guān)或一次回路的主斷路器時(shí)，將在勵(lì)磁回路中產(chǎn)生暫態(tài)過(guò)電壓，在此電壓作用下，可能將勵(lì)磁回路中其它絕緣薄弱的地方擊穿，從而導(dǎo)致第二點(diǎn)接地。當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生兩點(diǎn)接地故障時(shí)，會(huì)使轉(zhuǎn)子鐵芯磁通不均勻而產(chǎn)生振動(dòng)，轉(zhuǎn)子的振擺加大，影響機(jī)組的正常運(yùn)行。

4、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地的原因

造成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地的原因有很多，但主要的原因有以下幾種：

（1）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，碳刷與集電環(huán)摩擦產(chǎn)生的碳刷粉落到集電環(huán)與地絕緣的部件上，造成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地。

（2）磁極引線在裝配時(shí)與大軸摩擦造成磁極引線外絕緣破壞，形成磁極引線與大軸之間的金屬性接地故障。

（3）磁極引線的固定螺栓與磁極引線之間的絕緣套管有金屬粉末造成套管與地之間絕緣降低，造成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地。

（4）機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極受潮，造成磁極與地的絕緣降低。

（5）隨著機(jī)組使用時(shí)間的增長(zhǎng)，轉(zhuǎn)子磁極與大軸的絕緣降低，造成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地。

5、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障的處理

引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地的原因不同，故障處理的方法也不同。結(jié)合發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地的原因，處理方法有以下幾種：

（1）對(duì)于由于碳刷粉或金屬粉末造成的磁極引線接地的故障，處理方法是定期用干凈地大布擦拭易落有碳刷粉或金屬粉末的部位。

（2）對(duì)于因安裝工藝造成磁極或引線絕緣破壞的故障，應(yīng)在機(jī)組投運(yùn)前或大修時(shí)對(duì)絕緣破壞部位進(jìn)行處理。

（3）對(duì)于因受潮而引起的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣電阻降低的故障，處理方法是在轉(zhuǎn)子繞組兩極加一個(gè)電源，使轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)一個(gè)電流，該電流必須小于轉(zhuǎn)子額定電流，通過(guò)該電流給轉(zhuǎn)子繞組加熱。

6、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地的預(yù)防

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地短時(shí)間不會(huì)影響機(jī)組的正常運(yùn)行，但對(duì)機(jī)組是一個(gè)潛在的隱患?？梢杂靡韵聨讉€(gè)措施防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地。

（1）定期清掃集電環(huán)與轉(zhuǎn)子磁極。發(fā)電機(jī)每年或每3至4年有一次停機(jī)檢修，檢修期間可用低壓氣吹掃集電環(huán)和磁極易落有碳刷粉或灰塵的部位，再用干凈地大布擦拭設(shè)備，以確保轉(zhuǎn)子清潔。

（2）加強(qiáng)發(fā)電機(jī)磁極引線的絕緣保護(hù)。集電環(huán)與磁極間連接的引線安裝在轉(zhuǎn)子端面上，機(jī)組檢修時(shí)，在引線上扎黃玻璃漆布帶予以保護(hù)。緊固轉(zhuǎn)子端面上的磁極引線線夾，并更換絕緣有缺陷的線夾。

（3）調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行方式，避免機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)。機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)后，轉(zhuǎn)子易受潮使轉(zhuǎn)子絕緣電阻降低，為了防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子因長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)受潮，應(yīng)定期啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，使發(fā)電機(jī)帶電運(yùn)行，利用發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的電流給轉(zhuǎn)子加熱。

7、結(jié)語(yǔ)

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地暫時(shí)不會(huì)影響機(jī)組的正常運(yùn)行，但易引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地，導(dǎo)致機(jī)組的振動(dòng)加大而被迫停機(jī)，進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和供電質(zhì)量。引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障原因有多種，這就要求電站運(yùn)行人員在工作中認(rèn)真負(fù)責(zé)，發(fā)現(xiàn)有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地報(bào)警時(shí)應(yīng)盡快處理，使發(fā)電機(jī)發(fā)揮最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

作者簡(jiǎn)介：邢戰(zhàn)利，男，生于1979年，河北省柏鄉(xiāng)縣，大學(xué)本科，工程師，研究方向：水電站機(jī)電設(shè)備。