鄒高增，楊 春，雷挺宇

(湖北清江水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，湖北 宜昌 443000)

達(dá)岱電廠位于柬埔寨王國(guó)戈公省達(dá)岱河下游，總電站裝機(jī)容量246 MW，裝3臺(tái)82 MW的水輪發(fā)電機(jī)組，平均年發(fā)電量8.58億，年利用小時(shí)數(shù)3 488 h，目前是中國(guó)在柬埔寨迄今為止規(guī)模第二大的水電項(xiàng)目。

2019年4月份達(dá)岱電廠1號(hào)機(jī)組B修期間，由于發(fā)電機(jī)定子線棒下端絕緣盒檢查更換，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行了盤車徹底清掃和常規(guī)試驗(yàn)(絕緣電阻、吸收比、定子繞組直流耐壓及其泄漏電流、直流電阻測(cè)量試驗(yàn))合格后，按照規(guī)程要求需對(duì)發(fā)電機(jī)定子線棒進(jìn)行工頻交流耐壓試驗(yàn)[1]，進(jìn)行了定子繞組1.5倍Un電壓交流耐壓試驗(yàn)[2]，其中B、C兩相交流耐壓試驗(yàn)合格通過(guò)，A相交流耐壓試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生了擊穿現(xiàn)象，耐壓后A相對(duì)B、C兩相及地絕緣值為零，定子繞組A交流耐壓試驗(yàn)不合格，需排查絕緣故障點(diǎn)。

1 絕緣擊穿原因分析及查找方法實(shí)踐

1.1 定子線棒絕緣擊穿原因分析

達(dá)岱電廠1號(hào)機(jī)定子線棒1.5Un電壓工頻交流耐壓過(guò)程中，B、C兩相工頻交流耐壓試驗(yàn)合格通過(guò)[1]，耐壓前后其絕緣電阻無(wú)明顯變化[3]；A相交流耐壓試驗(yàn)加壓到18.78 kV(1.36倍Un)時(shí)發(fā)生擊穿現(xiàn)象，試驗(yàn)未通過(guò)。發(fā)生擊穿后定子線棒A相對(duì)B、C兩相及地絕緣值為零(本文的絕緣電阻測(cè)量值均為測(cè)量1 min后的穩(wěn)定值)[4]，過(guò)段時(shí)間(約1 h)用500 V絕緣電阻表測(cè)量A相對(duì)B、C兩相及地絕緣值為30 MΩ，用1 000 V絕緣電阻表測(cè)量A相對(duì)B、C兩相及地絕緣值為0.1 MΩ，再次用5 000 V絕緣電阻表測(cè)量定子線棒A相對(duì)B、C兩相及地絕緣值為零，擊穿后絕緣有恢復(fù)現(xiàn)象；用5 000 V絕緣電阻表測(cè)量了三相定子線棒相互之間的絕緣電阻值(詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1)，綜合上述數(shù)據(jù)初步判定定子線棒A相發(fā)生擊穿現(xiàn)象，屬于定子線棒主絕緣部分缺陷擊穿，需查找故障點(diǎn)并處理。

表1 達(dá)岱電廠1號(hào)機(jī)定子線棒A相工頻耐壓后擊穿后絕緣電阻測(cè)量記錄表 MΩ

1.2 定子線棒絕緣擊穿后查找方法實(shí)踐

1.2.1 主要查找方法介紹

根據(jù)定子線棒絕緣擊穿原因分析情況，本文主要以下幾種方法查找故障點(diǎn)。

1)臨界電壓法。對(duì)絕緣故障部分從零開(kāi)始緩慢加以直流電壓，找到臨界擊穿電壓點(diǎn)(當(dāng)電壓值閃爍跳動(dòng)，電壓值一般不高)，然后查看發(fā)光點(diǎn)，即為故障點(diǎn)。

2)電容發(fā)電法。用電壓較高的絕緣電阻表(可選擇1 000 V及以上的絕緣電阻表)測(cè)量B、C相(B、C相短接，以達(dá)到更大電容值)對(duì)A相絕緣電阻值至少1 min，以進(jìn)行B、C對(duì)A相之間電容充電，然后用A相對(duì)B、C相進(jìn)行瞬間放電，期間觀察發(fā)光點(diǎn)，即為故障點(diǎn)。

3)沖擊電壓法。用電壓更高的雷擊計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀(3 000 V以上直流電壓)對(duì)A相進(jìn)行脈沖電壓放電，期間觀察發(fā)光點(diǎn)，即為故障點(diǎn)。

以上三種方法1、2和3試驗(yàn)電壓由低到高，建議根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況按照電壓低到高逐步參考實(shí)施，以防止絕緣再次發(fā)生擊穿，不利于故障點(diǎn)查找發(fā)現(xiàn)。

1.2.2 查找方法實(shí)踐過(guò)程介紹

結(jié)合表1數(shù)據(jù)分析，定子繞組A相發(fā)生擊穿現(xiàn)象后[4]，用500 V絕緣電阻表測(cè)量對(duì)地絕緣電阻值為30 MΩ，用1 000 V絕緣電阻表測(cè)量對(duì)地絕緣電阻值為0.1 MΩ，繞組絕緣也有所恢復(fù)，初步確認(rèn)擊穿點(diǎn)位于定子線棒與定子鐵芯之間，著重觀察鐵芯上下端部和線棒接觸部分，且故障點(diǎn)臨界擊穿電壓較低，適合臨界電壓法。結(jié)合定子線棒A相擊穿時(shí)閃絡(luò)火光位置附件檢測(cè)查看發(fā)現(xiàn)疑似缺口部分(如圖1)，將該點(diǎn)作為重點(diǎn)觀察部位檢查。

圖1 定子線棒A相擊穿時(shí)閃絡(luò)火光位置圖

線棒絕緣擊穿后，利用臨界電壓法排查故障點(diǎn)所施加的電壓一般不高，故障點(diǎn)再次發(fā)光會(huì)比較弱，所以實(shí)施最好選在晚上，然后將所有的燈光關(guān)掉，以便于觀察發(fā)光點(diǎn)。

首先在將B、C兩相短接接地，在A相架設(shè)直流升壓設(shè)備，本次結(jié)合表1數(shù)據(jù)分析，現(xiàn)場(chǎng)用1 000 V絕緣電阻表測(cè)量A相-B、C相及地絕緣電阻值時(shí)，絕緣電阻表電壓閃爍且絕緣電阻值為0.1 MΩ，臨界擊穿電壓值為用1 000 V左右，可用絕緣電阻表代替直流升壓設(shè)備，觀察人員安排在疑似故障區(qū)域，將所有燈光關(guān)掉，施加1 000 V直流電壓，觀察人員觀察到發(fā)光點(diǎn)如圖2，初步判斷大概位置位于255槽下層線棒。

圖2 施加1 000 V直流電壓觀察到發(fā)光點(diǎn)圖

為進(jìn)一步確認(rèn)故障點(diǎn)，次日將疑似故障線棒從定子繞組A熔焊割離獨(dú)立出來(lái)后(如圖3)，對(duì)定子繞組A相進(jìn)行了絕緣電阻測(cè)量試驗(yàn)，用5 000 V兆歐表測(cè)量獨(dú)立出來(lái)的疑似故障線棒絕緣值為零，測(cè)量定子繞組A相甩開(kāi)疑似故障線棒后的部分絕緣值恢復(fù)到交流耐壓前的水平(15 s/60 s：25 MΩ/105 MΩ)，判定現(xiàn)獨(dú)立出來(lái)的疑似故障線棒(255槽下層線棒)為故障線棒。

圖3 割離故障線棒后的A相繞組圖

確定255槽下層線棒為故障線棒，為進(jìn)一步確認(rèn)故障點(diǎn)是否只有1個(gè)，再次對(duì)定子繞組進(jìn)行清掃干燥后，進(jìn)行了定子繞組絕緣電阻、吸收比和直流耐壓及其泄漏電流試驗(yàn)。試驗(yàn)符合規(guī)程要求后，用絕緣隔板將故障線棒從定子繞組A相隔開(kāi)(以下定子繞組A相均為隔開(kāi)故障線棒后的部分)，對(duì)定子繞組A相進(jìn)行工頻交流耐壓(試驗(yàn)數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表2)，試驗(yàn)合格通過(guò)。至此，總計(jì)發(fā)現(xiàn)1處絕緣故障線棒點(diǎn)，為255槽下層線棒。

表2 達(dá)岱電廠1號(hào)機(jī)定子線棒A相確認(rèn)故障點(diǎn)試驗(yàn)記錄表

2 結(jié) 語(yǔ)

本文介紹了臨界電壓法、電容發(fā)電法和沖擊電壓法三種方法，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察和試驗(yàn)分析，達(dá)岱電廠1號(hào)機(jī)定子線棒絕緣故障適合臨界電壓法查找，并運(yùn)用臨界電壓法快速發(fā)現(xiàn)定子繞組絕緣故障線棒，經(jīng)工頻交流耐壓等試驗(yàn)確認(rèn)故障點(diǎn)的唯一。最終通過(guò)臨界電壓法查找定子線棒故障點(diǎn)實(shí)踐過(guò)程，為以后同類型故障提供一定的參考。