盧云江，王云飛

（云南聯(lián)合電力開發(fā)有限公司，云南 昆明 650011）

0 引言

電暈，在絕緣較差或局部電場(chǎng)過于集中的絕緣表面，因氣體電離出現(xiàn)的局部放電現(xiàn)象[1]。發(fā)電機(jī)定子線棒端部電場(chǎng)較強(qiáng)，易產(chǎn)生電暈和放電腐蝕現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅機(jī)組的運(yùn)行安全。為改善這種狀況，線棒端部需進(jìn)行防暈處理，目的在于使線棒端部電場(chǎng)分布均勻，使線棒在電暈試驗(yàn)時(shí)不產(chǎn)生電暈，在耐壓試驗(yàn)時(shí)不放電、表面不過熱，在運(yùn)行時(shí)定子端部繞組相間不起暈、不放電[2]。

1 某水電站發(fā)電機(jī)參數(shù)

發(fā)電機(jī)型號(hào)：SF100-14/5380，額定容量：117.56 MVA，發(fā)電機(jī)形式：立軸懸式、密閉自循環(huán)空冷，額定電壓：13.8 kV，額定轉(zhuǎn)速：428.6 r/min，定、轉(zhuǎn)子絕緣耐熱等級(jí)：F 級(jí)，定子鐵心槽數(shù)：198 槽，定子繞組為雙層波繞組，2 路并聯(lián)，星形連接。

2 定子線棒電暈發(fā)現(xiàn)經(jīng)過

某水電站1 號(hào)發(fā)電機(jī)組2008 年投入運(yùn)行，根據(jù)檢修工作計(jì)劃安排于2023 年2 月開展檢修，在開展發(fā)電機(jī)定子繞組修前電氣預(yù)防性試驗(yàn)的定子繞組泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)A 相泄漏電流值大于B、C 相泄漏電流值，當(dāng)時(shí)試驗(yàn)電壓為2.0UN時(shí)，記錄的泄漏電流值：A 相18.7 μA；B 相3.9 μA；C 相4.3 μA。

2.1 定子繞組的絕緣電阻、吸收比或極化指數(shù)試驗(yàn)

表1 定子繞組的絕緣電阻、吸收比或極化指數(shù)試驗(yàn)

2.2 定子繞組的直流電阻試驗(yàn)

表2 定子繞組的直流電阻試驗(yàn)

2.3 定子繞組泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)（UN=13.8 kV）

表3 定子繞組泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)（UN=13.8 kV）

以上定子繞組泄漏電流測(cè)試結(jié)果不符合GB/T 20160-2006《旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣電阻測(cè)試》[3]和DL/T 596《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》[4]中的相關(guān)規(guī)定。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)檢查定子線棒情況

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)定子繞組上下端部外觀全面檢查，發(fā)現(xiàn)繞組上端部第31 槽下層線棒和第129 槽下層線棒外層表面有分散灰白色粉末現(xiàn)象，具體情況如圖1、圖2 所示。

圖1 第31 槽下層線棒（A 相）與其支撐塊之間粉末情況

圖2 第129 槽下層線棒（A 相）相鄰鐵芯出口端粉末情況

圖3 第129 槽下層線棒表皮層（低阻層）情況

3 原因分析

經(jīng)發(fā)電機(jī)設(shè)備制造廠家現(xiàn)場(chǎng)對(duì)定子繞組情況全面檢查，最終確認(rèn)線棒低阻層表面白斑為電暈痕跡，定子線棒主絕緣未損壞。這是線棒防暈層及絕緣外層經(jīng)受強(qiáng)電場(chǎng)作用下的電離現(xiàn)象，即線棒外絕緣材料的電暈缺陷。分析結(jié)果認(rèn)為該發(fā)電機(jī)定子線棒產(chǎn)生電暈的原因與線棒在生產(chǎn)廠內(nèi)制造工藝有關(guān)。發(fā)電機(jī)組運(yùn)行吋，定子線棒承受較高電壓, 隨著時(shí)間推移，低阻防暈層局部破損缺陷導(dǎo)致破損處出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象，逐漸腐蝕低阻層出現(xiàn)電暈現(xiàn)象即呈現(xiàn)出白斑或帶狀痕跡。

4 處理措施

通過與廠家溝通，商定處理方案為：先用細(xì)砂紙（200 目以上）清理電暈腐蝕部位表面白色粉末及起皮，查看主絕緣腐蝕狀況。如果沒有腐蝕主絕緣層，按照下面的方法修復(fù)防暈層。

（1）使用酒精清理干凈將要涂刷低阻漆的線棒表面，通風(fēng)晾曬1 h。

（2）使用低阻防暈漆（HEC56611）涂刷線棒表面，涂刷范圍：從鐵心槽口至槽口墊塊處，線棒4 個(gè)面都要涂刷無漏點(diǎn)。

（3）涂刷2 遍，第1 遍漆膜干燥4 h 以上，確保干燥好后用細(xì)砂紙打磨表面毛刺，再涂刷第2 遍。

（4）涂刷時(shí)，注意不要將低阻漆滴落到線棒端部。

（5）進(jìn)行交流耐壓（相電壓）試驗(yàn)，檢測(cè)處理部位是否還有放電現(xiàn)象。

（6）修后試驗(yàn)

機(jī)組修后再次對(duì)1 號(hào)發(fā)電機(jī)開展電氣預(yù)防性試驗(yàn)，其中泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)電壓按先加至1.5UN（20.7 kV），無異常后加至2.0UN（27.6 kV），具體試驗(yàn)結(jié)果如下：

1）定子繞組的絕緣電阻、吸收比或極化指數(shù)試驗(yàn)

表4 定子繞組絕緣試驗(yàn)參數(shù)

2）定子繞組泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)（UN=13.8 kV），加至1.5UN（20.7 kV）

表5 定子繞組施加1.5 UN 試驗(yàn)參數(shù)

3）定子繞組泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)（UN=13.8 kV），加至2.0UN（20.7 kV）

表6 定子繞組施加2.0 UN 試驗(yàn)參數(shù)

以上測(cè)試結(jié)果符合GB/T 20160《旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣電阻測(cè)試》和DL/T 596《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定。

6 結(jié)語

根據(jù)防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求：為防止定子繞組故障，定子繞組運(yùn)行于空氣介質(zhì)的，應(yīng)根據(jù)檢修計(jì)劃定期進(jìn)行電腐蝕檢查，并進(jìn)行電暈試驗(yàn)確定起暈電壓及放電點(diǎn)位置，根據(jù)電暈試驗(yàn)結(jié)果及發(fā)展趨勢(shì)制定處理方案。

此次1 號(hào)發(fā)電機(jī)定子線棒電暈2 處，為1 類，涉及線棒共2 根。修復(fù)線棒低阻防暈層后，試驗(yàn)合格，線棒未出現(xiàn)電暈情況。結(jié)果說明此次發(fā)電機(jī)線棒電暈處理效果達(dá)到預(yù)期效果，為今后發(fā)電機(jī)出現(xiàn)此類問題的分析及處理提供了經(jīng)驗(yàn)。