馬 超

福建省億力建設(shè)工程有限公司福建電力調(diào)試分公司 福建 福州 350001

引言

國電蚌埠電廠內(nèi)安設(shè)的兩個發(fā)電機(jī)組是當(dāng)前上海電機(jī)廠所生產(chǎn)的專門的汽輪型發(fā)電機(jī)組，所使用的是全新模式的動力系統(tǒng)。機(jī)組的頂端線路銜接利用的是發(fā)變組單元接線的方法，發(fā)電機(jī)與主變借助專業(yè)的方法來完成主體線路的銜接。兩個發(fā)發(fā)電機(jī)組自從正式開始只用之后，在反復(fù)的啟動的時候針對發(fā)電機(jī)內(nèi)部的定子以及轉(zhuǎn)子的絕緣性能實(shí)施測量發(fā)現(xiàn)，最后的結(jié)果都沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，發(fā)電機(jī)組絕緣直流電阻參數(shù)是有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以及定子的線路對地直流絕緣電阻，實(shí)施測量工作的實(shí)質(zhì)就是針對發(fā)電機(jī)內(nèi)部的定子以及轉(zhuǎn)子的線路纏繞情況對絕緣性能造成的影響實(shí)施的最為普遍的實(shí)驗(yàn)操作。針對定子線棒內(nèi)一次回路和水回路實(shí)施并行連接，在完成通水之后，水質(zhì)的質(zhì)量與發(fā)電機(jī)定子對絕緣參數(shù)造成的影響程度存在密切的關(guān)聯(lián)，測量獲得的結(jié)果與規(guī)范參數(shù)存在較大的差異。其次，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線路與勵磁結(jié)構(gòu)緊密的連接在一起，在實(shí)施絕緣參數(shù)測量的時候，往往會發(fā)現(xiàn)絕緣參數(shù)沒有達(dá)到既定的標(biāo)準(zhǔn)范圍。針對上述問題，需要對長時間絕緣參數(shù)較差的情況實(shí)施綜合分析，并且針對測量發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的線棒的絕緣電阻參數(shù)的形式加以完善和優(yōu)化。

1 轉(zhuǎn)子絕緣電阻低的原因分析

現(xiàn)如今專業(yè)人士對于主發(fā)電機(jī)專責(zé)絕緣電阻較差的根源存在多種不同的意見，集中表現(xiàn)為下面幾種觀點(diǎn)。

1.1 轉(zhuǎn)子密封性差

轉(zhuǎn)子密封性水平較低，導(dǎo)致這個問題的根源主要是磁極線圈與鐵心極結(jié)構(gòu)和支撐框架結(jié)構(gòu)之間的距離較大，尤其是因?yàn)榫€圈的開始以及結(jié)束的匝結(jié)構(gòu)屬于半匝形式，然而線圈的頂端以及末位的兩邊與極靴和支撐框架之間的距離較大。但是單純的對轉(zhuǎn)子實(shí)施漆料的浸泡是不能徹底的消除這些縫隙的。電機(jī)在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的時候，碳粉，灰塵以及各類雜質(zhì)都會沿著這些縫隙流入到磁極繞組之中，進(jìn)而會對整個電機(jī)的運(yùn)行造成阻礙，甚至?xí)l(fā)危險事故的發(fā)生。

1.2 轉(zhuǎn)子絕緣整體性差

關(guān)鍵發(fā)電機(jī)絕緣其性質(zhì)屬于核心H級別的絕緣性質(zhì)。整個結(jié)構(gòu)外層會由幾個不同性質(zhì)的物料加以包裹，磁極組裝結(jié)束之后，會將其放置在專門的絕緣漆之中進(jìn)行浸泡，因?yàn)橛袡C(jī)硅黏連性質(zhì)較差，機(jī)械性能水平較低，在電機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，在長時間的冷熱交換以及機(jī)械振動的影響下，會導(dǎo)致絕緣層的松弛，甚至?xí)霈F(xiàn)脫落的問題，進(jìn)而極易受到環(huán)境的影響而受潮，并且會導(dǎo)致大量的雜質(zhì)在其表層附著，影響絕緣電阻的參數(shù)，增加了出現(xiàn)機(jī)械故障的概率。

1.3 電機(jī)冷卻風(fēng)質(zhì)差

主發(fā)電機(jī)內(nèi)部實(shí)行的是自主運(yùn)轉(zhuǎn)通風(fēng)，其冷卻需要的風(fēng)通常都是機(jī)車自行形成的風(fēng)力，因?yàn)椴裼蜋C(jī)存在漏油的情況，進(jìn)而機(jī)車內(nèi)部的空氣中會存在較多的油污，并且缺少專門的過濾結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工，進(jìn)而這種情況的冷卻空氣在流入到電機(jī)內(nèi)部之后，其中存在的油污會隨之流入轉(zhuǎn)子的絕緣空隙之中，長時間的存儲。這樣不僅會影響到絕緣電阻參數(shù)的降低，并且對于電氣性能以及機(jī)械性能也會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的損壞。

2 絕緣性能的實(shí)際測量

2.1 電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)子情況

發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的實(shí)際情況參照圖1.滅磁開關(guān)結(jié)構(gòu)通常能夠自行完成電流的切斷，并且會在極短的期限內(nèi)完成磁場內(nèi)部的能源轉(zhuǎn)移，滅磁回路進(jìn)行詳細(xì)的劃分通?？梢詣澐譃槎鄠€結(jié)構(gòu)。如果滅磁器的開關(guān)出現(xiàn)短路的情況的時候，就會發(fā)出指令，將晶體閘管以及各個相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行并行連接在轉(zhuǎn)子繞組之間，在最短的時間內(nèi)放出磁場能量。

圖1

2.2 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣性能測量工作中的弊端

原始發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的絕緣參數(shù)的測量工作的開展并非是隨時可以進(jìn)行的，借助專門的工具來對發(fā)電機(jī)滑動指環(huán)結(jié)構(gòu)的直流電的電阻參數(shù)實(shí)施測試，獲得的測量結(jié)果都不會超出既定的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)磁力系統(tǒng)這個時候已經(jīng)完成了調(diào)整實(shí)驗(yàn)，可以正式加以運(yùn)用，勵磁碳刷也完成的打磨并且按照一定的順序排列在制定的位置與滑動指環(huán)連接在一起，進(jìn)而在一次接線線路上就構(gòu)成了一個可以在任何的時候加以利用的線路。這一線路在滅磁開關(guān)保持在關(guān)閉狀態(tài)的時候，轉(zhuǎn)子繞組會利用專門的結(jié)構(gòu)來完成連接，這個時候，可以利用輔助結(jié)構(gòu)來完成系統(tǒng)的組建，最后會構(gòu)成一個完整的滅磁放電線路。并且整個過程中，也會伴隨著絕緣參數(shù)的測量工作的實(shí)施，勢必會對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的繞組的各項(xiàng)參數(shù)造成一定的影響，想要解決這個問題，需要我們對發(fā)電機(jī)的實(shí)際絕緣情況實(shí)施切實(shí)的檢測，對于其中存在的問題加以優(yōu)化處理。

2.3 絕緣參數(shù)測量模式

（1）隔斷AVR控制系統(tǒng)中安設(shè)的控制設(shè)備的開關(guān)以及電流情況，可以在不受到勵磁系統(tǒng)的制約，自行加以完成，進(jìn)而可以有效的對滅磁系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子絕緣性能的測量結(jié)果。（2）在實(shí)施非靜態(tài)空轉(zhuǎn)測量工作的時候，將滅磁開關(guān)關(guān)閉，將碳刷拉起，對各種不同運(yùn)轉(zhuǎn)速度的絕緣電阻或者是交流阻抗實(shí)施測量，通常這一方法都會在電機(jī)大規(guī)模維修之后才會實(shí)施。

2.4 絕緣下降的原因及改進(jìn)措施

在電動機(jī)正式開啟之前，借助專業(yè)的測量方法對轉(zhuǎn)子的絕緣參數(shù)加以測量，如果獲得的絕緣電阻參數(shù)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的時候，通常原因都是下列幾種：（1）在實(shí)施發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)調(diào)換操作的時候，氣體的濕度超出了既定的標(biāo)準(zhǔn)，勢必會導(dǎo)致線圈受潮情況更加的嚴(yán)重。（2）電流互感并行連接或者是串聯(lián)在勵磁系統(tǒng)之中，如果不關(guān)閉，可能造成測量對象的絕緣參數(shù)的變化（3）發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)存在大量的雜質(zhì)，就會對結(jié)構(gòu)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，以及各項(xiàng)性能的發(fā)揮產(chǎn)生負(fù)面的影響，更有甚者會使得轉(zhuǎn)子的絕緣參數(shù)的降低。（4）外界環(huán)境的變化也會對轉(zhuǎn)子的絕緣參數(shù)造成嚴(yán)重的影響。（5）勵磁系統(tǒng)內(nèi)部各類電流主體箱體的主線絕緣性能降低。

為了徹底的解決上述問題，在開啟發(fā)電機(jī)之前需要實(shí)施下列操作：（1）對滑動指環(huán)碳刷表層雜質(zhì)實(shí)施清理，或者可以借助自然風(fēng)對勵磁系統(tǒng)內(nèi)部的主線實(shí)施清理，避免雜質(zhì)的堆積，提升轉(zhuǎn)子的絕緣性能。（2）在實(shí)施置換操作的時候務(wù)必要嚴(yán)格的遵照規(guī)范要求進(jìn)行，內(nèi)部所有的氣體的參數(shù)都需要達(dá)到既定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的速度實(shí)施調(diào)整，保證固定的時間對轉(zhuǎn)子的絕緣性實(shí)施測量，如果發(fā)現(xiàn)絕緣性降低需要停止置換操作，安排專業(yè)人員對導(dǎo)致這個問題的根源加以確定。（3）如果勵磁變或者是箱體主線因?yàn)闈穸冗^高而導(dǎo)致的絕緣性能的降低，可以利用專業(yè)的工具對其實(shí)施烘烤，這樣能夠有效的提升轉(zhuǎn)子的絕緣性質(zhì)。

3 絕緣性能的測量操作

3.1 定子水電系統(tǒng)

水內(nèi)冷定子線棒結(jié)構(gòu)通常是由幾個不同形式的結(jié)構(gòu)組合而成的，即矩形空心銅棒、矩形實(shí)心銅棒。其中空心銅棒內(nèi)部的水質(zhì)能夠?qū)Χㄗ永@組實(shí)施冷卻?？招你~棒中安設(shè)的冷卻水結(jié)構(gòu)利用專門安設(shè)的水管來實(shí)現(xiàn)與發(fā)電機(jī)外層的定冷水系統(tǒng)進(jìn)行銜接。匯水管可以劃分為幾個不同分支結(jié)構(gòu)，并且它們分別被安設(shè)在不同的位置，通常時候在電機(jī)運(yùn)行過程中匯水管都是直接與地面進(jìn)行連接的。使用水冷專業(yè)的工具來對定子繞組的結(jié)緣性能實(shí)施測量的時候，需要將總體進(jìn)，出水匯流管道進(jìn)行與地表的連接，并且將其連接到專門的結(jié)構(gòu)之上。水內(nèi)冷定子絕緣結(jié)構(gòu)往往是由幾個不同結(jié)構(gòu)的絕緣性能構(gòu)成。所有的定子內(nèi)部的各類水管都需要保證安裝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行連接，在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的時候需要由進(jìn)水匯水管將冷卻水利用專門設(shè)置的管道運(yùn)送到空心銅棒之中，空心銅棒的冷卻水之后會從絕緣水管，出水匯水管流到結(jié)構(gòu)之外的系統(tǒng)中完成冷卻處理。

3.2 定子繞組絕緣性能的測量操作

一般時候，所有的測量形式都需要將匯水管與專門的結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，在利用濕式測量方法的時候，務(wù)必要借助專業(yè)的測量儀器進(jìn)行測量。再利用干式測量方法的時候，通常使用普通的測量儀表就可以。下面的內(nèi)容主要圍繞濕式測量以及絕緣參數(shù)較低的原因展開深入的分析研究。在實(shí)施測量操作之前，需要對測量使用的儀表的性能加以檢核，確保其可以正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。定冷水的水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后，需要對水溫實(shí)施測量，務(wù)必要保證達(dá)到既定的要求。發(fā)電機(jī)的運(yùn)行各項(xiàng)參數(shù)也需要進(jìn)行檢核，確保都保持在正常規(guī)定范圍之內(nèi)。發(fā)電機(jī)輸出線路會直接的連接到制定的結(jié)構(gòu)上。

（1）發(fā)電機(jī)定子絕緣參數(shù)的計(jì)算形式，定子線棒在實(shí)施通水操作之前，在達(dá)到既定的溫度的時候絕緣參數(shù)的計(jì)算為：

低于標(biāo)準(zhǔn)溫度的絕緣直阻為：

3.3 絕緣電阻不合格原因及解決措施

在電動機(jī)正式開啟之前，通常測量獲得的電機(jī)定子的繞組絕緣電阻的參數(shù)會相對單純理論計(jì)算獲得的參數(shù)小，這個時候我們可以從絕緣質(zhì)量方面入手來判斷原因。

首先，絕緣參數(shù)的測量過程中匯水管的絕緣性能與其余接地線路銜接狀況的問題。在實(shí)施測量操作的時候，需要對發(fā)電機(jī)進(jìn)出水匯水管的接地線路的情況實(shí)施檢查，查看是否存在斷裂的問題。在實(shí)施測量的時候，發(fā)電機(jī)總進(jìn)出水匯水管是不是保持完整的利用一個導(dǎo)線來完成連接，并且規(guī)范的利用專業(yè)的方法與相關(guān)儀表進(jìn)行連接。在利用專業(yè)的儀表對總進(jìn)出水匯水管連接實(shí)施測量的時候，內(nèi)部電流的電阻需要超過既定的標(biāo)準(zhǔn)。如果這個參數(shù)相對較低的時候可以對發(fā)電機(jī)的絕緣管道，連接結(jié)構(gòu)，實(shí)施檢查處理。

（2）定冷水水質(zhì)問題。經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)分析我們最終判斷出，水體的質(zhì)量以及導(dǎo)電情況會與發(fā)電機(jī)其實(shí)際的絕緣性能存在一定的關(guān)聯(lián)。在發(fā)電機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，冷卻水的導(dǎo)電性能往往都會超出既定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，極易導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出現(xiàn)明顯的間歇短路的問題，進(jìn)而會對發(fā)電機(jī)的整體性能以及運(yùn)轉(zhuǎn)情況造成影響。依據(jù)傷害電機(jī)T制定的相關(guān)發(fā)電機(jī)水質(zhì)說明來看，冷卻水率不超過既定的范圍的時候才能實(shí)施絕緣電阻的測試。如果冷卻水電導(dǎo)率超出了標(biāo)準(zhǔn)范圍需要利用下列方法加以解決：對水質(zhì)實(shí)施優(yōu)化，對定冷水加以調(diào)換，制定檢測計(jì)劃，一致維持到冷卻水質(zhì)達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)的時候才能結(jié)束。

（3）發(fā)電機(jī)內(nèi)部受潮。發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)部空氣實(shí)施調(diào)換之后，需要將相應(yīng)的風(fēng)機(jī)進(jìn)行打開，對氣體的情況實(shí)施測量，檢查溫度是不是達(dá)到了既定的標(biāo)準(zhǔn)，將干燥處理機(jī)械加以開啟，保證循環(huán)風(fēng)設(shè)備可以保持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，其可以完成氣體的加工處理，并且針對氣體的情況測量工作制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)劃，確保其各項(xiàng)參數(shù)都達(dá)到既定的范圍。

4 結(jié)語

發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的絕緣參數(shù)與發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和穩(wěn)定性都存在密切的關(guān)系，進(jìn)而從事發(fā)電機(jī)維保工作的人員需要具備較高的專業(yè)技能，一旦遇到突發(fā)事件，維保工作人員需要對事故的原因?qū)嵤┚C合分析，這樣才能找到導(dǎo)致突發(fā)事件發(fā)生的根源，進(jìn)而采用適當(dāng)?shù)姆椒▉砑右越鉀Q，確保發(fā)電機(jī)能夠保持穩(wěn)定的運(yùn)行，有效的提升工作的效率。