熊 榮，徐青彪，袁 林

(國能大渡河檢修安裝有限公司，四川 樂山 614000)

某電站為壩后地面廠房，裝設(shè)有4臺單機容量為165 MW的發(fā)電機組，發(fā)電機型號為SF600-48/14800，機組額定轉(zhuǎn)數(shù)125 r/min，最大容量時電流19 254.6 A，額定電壓15 750 V，額定功率因數(shù)為0.9，發(fā)電機定子為585槽雙層繞疊，連接方式為3Y型連接，中性點經(jīng)接地變壓器接地，定子測溫裝置布置在繞組層間、鐵芯齒壓板、槽底等區(qū)域，發(fā)電機絕緣等級為F級。

2019年4月至2020年3月，該站3號發(fā)電機定子在線局部放電數(shù)據(jù)異常升高，并伴有明顯的上升的趨勢。

1 局部放電監(jiān)測數(shù)據(jù)異常情況

某電站3號發(fā)電機于2017年12月裝設(shè)了定子局部放電在線監(jiān)測裝置，待設(shè)備運行穩(wěn)定后，監(jiān)測該發(fā)電機定子局放的數(shù)據(jù)為A相為200 mV左右，B相為700 mV左右，C相為1 500 mV左右。在2019年4月23日局部放電數(shù)據(jù)突然升高，A相為941 mV，B相為800 mV，C相為2 850 mV。在2019年4月26日局部放電幅值大幅度升高，其中C相升高到接近8 000 mV，A、B相也相應(yīng)增大。在隨后的6個月內(nèi)，局放水平幅值一直保持在較高水平，其中A相升高至1 400 mV左右，B相升高至4 400 mV左右，C相升高至12 000 mV左右[1]。發(fā)電機定子局部放電趨勢如圖1、圖2、圖3所示。

圖1 A相局部放電趨勢圖

圖2 B相局部放電趨勢圖

圖3 C相局部放電趨勢圖

由圖1、圖2、圖3可知：3號發(fā)電機自從2019年4月23日開始，局放數(shù)據(jù)有上升趨勢，A、B、C三相都有7倍左右的增長。

2 缺陷的定位與原因分析

根據(jù)局部放電監(jiān)測數(shù)據(jù)，并未明確引起局部放電超標的具體部位與原因，需要通過離線局部放電試驗、端部電暈試驗開展進一步的檢查與測試，并利用超聲波局部放電檢測儀與紫外成像儀進行輔助檢測，通過試驗現(xiàn)象與各項數(shù)據(jù)比對，進行綜合分析判斷，開展缺陷定位與原因分析[2]。

1)離線局部放電試驗是從發(fā)電機中性點逐相加壓，分別在相電壓9 000 V和線電壓15 750 V的情況下[3]，進行離線局部放電與在線局部放電進行同步監(jiān)測，離線局部放電試驗結(jié)果見表1。

表1 離線局部放電試驗結(jié)果

2)端部電暈試驗是從發(fā)電機中性點逐相加壓，三相分別加壓至1.1倍相電壓和線電壓，通過局部放電檢測儀與紫外成像儀對定子繞組端部、匯流排、出口、中性點等部位進行局部放電監(jiān)測，并進行數(shù)據(jù)記錄與匯總[4]。具體試驗現(xiàn)象如下：①各相加壓至相電壓時，均有明顯的局部放電聲，B、C兩相尤為明顯；②超聲波測量數(shù)據(jù)超過限額240分貝的約180處，且分布無明顯的規(guī)律；③由于測量時，未拆除上下端部圍屏，利用紫外成像儀進行局部放電檢測，未發(fā)現(xiàn)有明顯放電部位[5]。

3)在端部電暈試驗后，對定子做全面排查時，發(fā)現(xiàn)的情況與試驗數(shù)據(jù)進行對比，具體如下：①部分發(fā)電機定子測溫線布置不符合規(guī)范要求，搭接在線棒端部高阻區(qū)，造成輕微放電，測溫線與線棒接觸面有發(fā)黑跡象。同時由于超聲波具有傳遞性，測溫線區(qū)域的局部放電與超聲波測量超標區(qū)域基本吻合，詳細情況見圖4；②部分匯流排與絕緣夾件之間存在較大縫隙，部分縫隙內(nèi)有白色粉末狀物質(zhì)。該部分局部放電與超聲波測量超標區(qū)域吻合；③部分線棒端部出現(xiàn)電暈腐蝕現(xiàn)象，該部分局部放電與超聲波測量超標區(qū)域也基本吻合，詳細情況見圖5；④部分線棒端部表面有明顯的油性污垢，且極難清理，這些部分的局部放電量均在100分貝以下，詳細情況見圖6；⑤部分線棒支承塊與線棒端部之間存有縫隙，線棒接觸面有明顯的放電痕跡，存在局部放電，詳細情況見圖7。

圖4 測溫線與線棒端部高阻區(qū)搭接

圖5 線棒端部電暈腐蝕

圖7 支承塊與線棒接觸面存在局部放電

4)根據(jù)局部放電檢查情況，引起發(fā)電機定子局部放電超標的原因有以下幾個方面：①發(fā)電機定子測溫線安裝不符合規(guī)范要求，未從鐵心槽口平行引出，引出的測溫線也未進行絕緣處理，造成測溫線與線棒端部高阻區(qū)搭接，發(fā)電機在正常運行時，會產(chǎn)生懸浮電位，造成局部放電；②發(fā)電機定子匯流排與絕緣夾件之間存在較大縫隙，長時間運行，造成灰塵堆積，造成局部擊穿放電；③線棒端部有局部放電，造成電暈腐蝕；④部分線棒支承塊與線棒端部之間存在雜質(zhì)，并伴有明顯放電；⑤部分線棒端部表面有明顯的油性污垢，存在電暈腐蝕。這些都將導(dǎo)致局部放電超標。

3 局放超標缺陷的處理及效果

1)針對測溫線設(shè)置不規(guī)范，結(jié)合實際情況，利用玻璃絲繩調(diào)整部分可調(diào)測溫線的走向，保證測溫線距離線棒高阻區(qū)1 cm以上的間距，并對所有層間及槽底測溫線可包扎部位，利用云母帶及0410絕緣膠進行絕緣包扎處理，現(xiàn)場處理圖片見圖8、圖9。

圖8 槽底測溫線絕緣處理

圖9 層間測溫線(從槽口平面引出)

2)針對發(fā)電機定子匯流排與絕緣夾件之間縫隙，利用酒精清理縫隙內(nèi)雜質(zhì)，然后利用絕緣硅膠進行封堵。

3)針對線棒端部電暈，首先利用脫漆劑對電暈腐蝕區(qū)域進行清理，清除表面腐蝕物質(zhì)及188絕緣瓷漆，然后均勻涂抹兩遍高阻漆，待高阻漆徹底干透后，刷涂188絕緣瓷漆。

4)針對支承塊與線棒端部之間放電，對支承塊進行拆除，打磨清掃支承塊表面并刷涂0410絕緣膠，清理線棒表面電暈腐蝕區(qū)域，并刷涂高阻漆與絕緣漆，回裝支承塊并綁扎兩道玻璃絲繩。

5)以上處理完畢后，利用帶電清洗機全面清掃定子端部，保證線棒端部清潔無臟污。

6)通過以上處理后，監(jiān)測發(fā)電機定子局部數(shù)據(jù)，A相由1 400 mV將至1 000 mV左右，B相由4 400 mV將至2 100 mV左右，C相由12 000 mV將至3 000 mV左右，處理效果明顯。

4 結(jié) 語

在對水輪發(fā)電機定子安裝(或檢修維護)過程中，應(yīng)密切關(guān)注定子測溫線、定子匯流排、絕緣夾件、線棒支承塊等關(guān)鍵部件的安裝規(guī)范(或運行狀況)。若運行中出現(xiàn)定子局部放電數(shù)據(jù)超標，應(yīng)基于發(fā)電機定子局部放電在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用計算機模擬局部放電趨勢圖，找出定子局部放電數(shù)據(jù)的特征與發(fā)展趨勢；輔以發(fā)電機定子離線局部放電試驗，進一步挖掘定子局部放電狀態(tài)數(shù)據(jù)，并通過定子線棒端部電暈試驗和利用超聲波局部放電檢測儀與紫外成像儀對定子線棒端部進行掃描檢測，標注出局部放電異常部位；再根據(jù)試驗數(shù)據(jù)與缺陷部位現(xiàn)象，分析造成定子局部放電數(shù)據(jù)偏高的原因；然后采取有針對性的措施對缺陷進行處理，以確保發(fā)電機安全、穩(wěn)定運行。