發(fā)電機(jī)定子線棒絕緣擊穿后故障點(diǎn)查找方法的探索與實(shí)踐

摘要：在對(duì)燃煤發(fā)電廠機(jī)組進(jìn)行維修期間，對(duì)機(jī)組發(fā)電機(jī)定子進(jìn)行工頻交流耐壓試驗(yàn)過程中定子線棒A相出現(xiàn)絕緣擊穿問題。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行試驗(yàn)觀察，該機(jī)組定子線棒絕緣故障擊穿問題適用臨界電壓法進(jìn)行查找，通過臨界電壓法能夠迅速發(fā)現(xiàn)機(jī)組定子繞組絕緣故障線棒位置，通過工頻交流耐壓試驗(yàn)確認(rèn)唯一故障點(diǎn)后更換該故障部件，再次經(jīng)過工頻交流耐壓試驗(yàn)后可成功開機(jī)并網(wǎng)使用。本文通過分析不同查找發(fā)電機(jī)定子線棒絕緣擊穿故障點(diǎn)的方式，通過結(jié)合實(shí)際情況選擇比較合適的排查方法，將該方法進(jìn)行實(shí)踐研究，并由此提出了相應(yīng)的規(guī)避定子線棒故障的相關(guān)措施，以期為電廠機(jī)組故障排除工作提供可借鑒方案。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī);定子線棒;故障點(diǎn)查找;工頻交流耐壓試驗(yàn)

引言：該電廠中共有二臺(tái)300MW燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組，總電站裝機(jī)容量為600MW，年發(fā)電量約為8.58億，年利用小時(shí)數(shù)為3488h，該電廠2017年檢修期間由于檢查并更換了發(fā)電機(jī)定子線棒下端絕緣盒，并抽出轉(zhuǎn)子徹底清掃了發(fā)電機(jī)，經(jīng)過吸收比、絕緣電阻、直流電阻測(cè)量及定子繞組直流耐壓試驗(yàn)等合格后，按照規(guī)定要求對(duì)該發(fā)電機(jī)定子線棒進(jìn)行1.5倍工頻交流耐壓試驗(yàn)，其中B、C兩相交流耐壓試驗(yàn)均已合格，但A相在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生了定子線棒絕緣擊穿問題，耐壓試驗(yàn)后A相對(duì)B相及C相絕緣值為0，其試驗(yàn)結(jié)果不合格，因此需要通過相應(yīng)的方法尋找絕緣故障點(diǎn)并更換部件。本文對(duì)此問題進(jìn)行了相應(yīng)的探索與實(shí)踐。

1.火電發(fā)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電機(jī)定子線棒絕緣擊穿故障查找方法

1.1發(fā)電機(jī)定子線棒絕緣擊穿故障原因

該電廠機(jī)組定子線棒在進(jìn)行1.5Un電壓工頻交流耐壓試驗(yàn)過程中，B相、C相耐壓前后絕緣電阻并未發(fā)生明顯變化，A相加壓到1.36倍Un時(shí)發(fā)生擊穿問題，未通過試驗(yàn)，耐壓試驗(yàn)后A相對(duì)B相及C相絕緣值為0，其試驗(yàn)結(jié)果不合格，大約經(jīng)過1h后使用500V絕緣電阻表測(cè)量A相對(duì)B相、C相及地絕緣值為30Ω，1000V測(cè)量絕緣值為0.1MΩ，當(dāng)采用5000V絕緣電阻表時(shí)再次為0，測(cè)量三相定子線棒相互間的絕緣電阻值，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1.

1.2燃煤發(fā)電廠發(fā)電機(jī)定子線棒絕緣擊穿查找方法

（1）電容法點(diǎn)法：通過選擇電壓比較高的絕緣電阻表（1000V及以上）測(cè)量B、C相對(duì)A相絕緣電阻值，測(cè)量時(shí)間至少為1min，實(shí)現(xiàn)B、C相對(duì)A相的電容充電，之后進(jìn)行A相對(duì)于B、C相的瞬間放電，放電期間產(chǎn)生的發(fā)光點(diǎn)即為本次所查找的故障點(diǎn)位置。

（2）沖擊電壓法：使用電壓更高的雷擊計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀進(jìn)行檢驗(yàn)（3000V以上的直流電壓）對(duì)A相進(jìn)行放電試驗(yàn)，采用脈沖電壓放電形式，放電過程中觀察發(fā)光點(diǎn)，發(fā)光部位即為故障點(diǎn)位置。

（3）臨界電壓法：針對(duì)疑似絕緣故障部位施以直流電壓，電壓值從零開始緩慢加壓，當(dāng)電壓值不斷閃爍跳動(dòng)時(shí)能夠找到臨界擊穿電壓部位，此時(shí)查看發(fā)光點(diǎn)位置，即為故障點(diǎn)部位。

以上方法在使用過程中建議試驗(yàn)電壓由低至高變化，還需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況參考實(shí)施，避免絕緣點(diǎn)再次發(fā)生擊穿問題，對(duì)于查找故障點(diǎn)位置有一定影響。

2.發(fā)電機(jī)定子線棒絕緣擊穿故障查找具體實(shí)踐過程

通過上表數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)定子繞組發(fā)生擊穿后，隨著絕緣電阻表電壓值增加，繞組絕緣逐漸恢復(fù)，初步確認(rèn)了擊穿點(diǎn)在定子鐵芯與線棒中間位置，因此著重觀察線棒接觸部分及鐵芯收尾端，該故障點(diǎn)臨界擊穿電壓值比較低，因此比較適合使用臨界電壓法。絕緣線棒被擊穿后，通過臨界電壓法查找故障點(diǎn)過程中由于施加電壓值較低，因此發(fā)光也比較微弱，因此查找時(shí)間盡量控制在晚上，查找過程中將所處環(huán)境中的燈光關(guān)掉，更利于快速找到發(fā)光點(diǎn)。首次測(cè)量將B相、C相接地，A相架設(shè)直流升壓設(shè)備，將觀察人員安排在疑似故障部位，關(guān)燈后觀察故障點(diǎn)，并于次日將疑似故障部位從定子線棒繞組A熔焊割離后進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量，通過5000V兆歐表測(cè)量絕緣值為0，測(cè)量A相絕緣值恢復(fù)至交流耐壓試驗(yàn)前標(biāo)準(zhǔn)，確定故障線棒。最后確認(rèn)故障點(diǎn)是否只存在1處，需再次對(duì)定子繞組進(jìn)行干燥清掃后進(jìn)行相同實(shí)驗(yàn)，直至試驗(yàn)合格通過。

3.發(fā)電機(jī)定子線棒絕緣擊穿故障查找相關(guān)建議

（1）火電廠發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中定子線棒絕緣擊穿問題是比較常見的故障類型之一，為能夠使水輪發(fā)電機(jī)正常工作，在發(fā)生故障后應(yīng)及時(shí)對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行排查，立即尋找故障源，因此要掌握多種故障源尋找方式，并結(jié)合信息化檢測(cè)技術(shù)的使用，提升判斷精確度及故障檢測(cè)效率，盡可能將定子線棒絕緣擊穿故障發(fā)生率降至最低。

（2）可在定子線棒周邊安裝監(jiān)控系統(tǒng)，通過 采用傳感器形式將定子線棒運(yùn)行期間的各項(xiàng)參數(shù) 進(jìn)行監(jiān)控，并同步至計(jì)算機(jī)管理中心處，參照管理中心的正常運(yùn)行指標(biāo)，一旦監(jiān)測(cè)到運(yùn)行參數(shù)異常，應(yīng)及時(shí)拆開定子線棒、清理老化橡膠并更換新的絕緣材料，也可以選擇聚酯材料根據(jù)定子線棒工作情況選擇局部或全部噴漆等應(yīng)急補(bǔ)救措施，保證燃煤電廠發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行。

（3）建立嚴(yán)格的檢查檢修機(jī)制，根據(jù)燃煤發(fā)電機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間、電腐蝕情況等進(jìn)行記錄，并制定合理的檢修時(shí)間周期，要求詳細(xì)記錄檢修期間各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并重點(diǎn)關(guān)注定子線棒部位是否出現(xiàn)組合軸承油污甩油、松動(dòng)等問題，及時(shí)更換老化線棒絕緣材料。

結(jié)語：

本文通過介紹沖擊電壓法、電容電壓法及臨界電壓法等三種檢測(cè)方式，并以某電廠絕緣擊穿故障為實(shí)例進(jìn)行試驗(yàn)分析，通過使用臨界電壓法快速查找并確定定子繞組絕緣故障線棒，通過工頻交流耐壓試驗(yàn)確認(rèn)了故障點(diǎn)，并分析具體確認(rèn)過程，提出了避免故障發(fā)生的相關(guān)建議，期望為今后同類型故障規(guī)避及解決提供一定借鑒。

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作者簡(jiǎn)介：肖宇，男，漢族，湖南婁底，1971年2月19日，大專，助理工程師，研究方向：電氣檢修。