發電機定子絕緣降低處理

摘要:因長時間停機檢修造成發電機定子受潮，絕緣降低是貫流式機組普遍存在的問題，以處理關門巖水電站發電機定子受潮為例，介紹采用短路干燥法的處理過程及注意事項，實踐證明效果較好。

關鍵詞:關門巖;定子絕緣;短路干燥法

中圖分類號:TM311 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2010)02-0282-01

1 問題發現及分析

關門巖水電站2009年4月1#機組因處理轉輪漏油停機將近一個月，漏油故障處理完畢投運前檢查發電機定子三相絕緣明顯下降(見表1)，判斷為發電機定子受潮，處理辦法一般有短路干燥法、熱風干燥法、定子鐵損及銅損干燥法，其中以短路干燥法最為常用，且操作簡單、時間短、見效快。下面以我站此次采用短路干燥法處理絕緣受潮為例，對短路干燥法進行簡要介紹。

2 短路干燥法

短路干燥法是將發電機三相繞組引出線在出口處短路，將機組手動開至空轉，向轉子加勵磁電流，定子繞組電流隨之上升，利用發電機銅損和鐵心損耗產生的熱量對受潮的繞組進行干燥。其中勵磁電流可以經勵磁裝置加，因我站勵磁變電壓取自發電機出口，接線復雜費時，固選用500A直流電焊機作為勵磁的直流電源。接線方法如圖1所示。

2.1 短路干燥的試驗步驟

(1)做好開機前準備工作，準備好三相短路線(短路牌)，短路線(短路牌)必須滿足通過發電機額定電流不發熱，斷開發電機出口斷路器，并將斷路器小車搖至試驗位置。

(2)接好直流電焊機，焊機直流輸出正、負極電纜不能纏繞一起，電纜不能放于地毯或易燃性地板上，以免電纜發熱起火。接好三相短路線，接法為星形接法，A相與B相、B相與C相短接，其短接線電流為相電流，滿足Ia+Ib+Ic=0。

(3)將發電機冷卻風機切停，將發電機空氣冷卻器冷風、熱風報警出口定值整定至100℃以上，避免因溫度上升引起機組報警或停機，退出發電機冷卻風機故障停機保護。

(4)開起機組至額定轉速，打開直流電焊機從0A開始緩慢增加勵磁電流(直流焊機電流)，初期應使繞組溫度以5℃/h的速度升至40℃左右，并保持約2小時，然后逐步升高繞組溫度，但不要超過10℃/h。開始繞組溫度不能升高太快，因為當繞組溫度高于鐵心溫度時，繞組與鐵心膨脹系數不同，潮濕的絕緣介質也會膨脹，在膨脹過程中，線槽內繞組絕緣會受到機械力的影響遭到破壞。

(5)烘干時定子電流不應超過額定電流，經常檢查發電機無過熱、冒煙、焦味等異常現象。

(6)定子短路干燥時間一般不小于72小時。

2.2 注意事項

(1)按發電機額定電流選取合適的短路排或短路電纜。短路點接線必須可靠，不能開路，短路點應在出口斷路器靠發電機側，防止因出口斷路器誤跳造成突然開路，破壞絕緣。

(2)干燥過程中注意排出泡頭潮氣，間隔3小時打開冷卻風機排風10分鐘左右。

(3)每12h停電焊機測量轉子絕緣，發電機定子的絕緣電阻應換算為75℃時的絕緣電阻，此時的絕緣電阻與額定電壓之比每千伏應大于或等于1MΩ并保持5h不變。

R75=Rt275-t10

式中: R75為75℃時的絕緣電阻(MΩ); Rt為實測值; t為搖測時溫度。

此外，吸收比K ≥1.6 以上并保持5h 不變;轉子繞組絕緣電阻不應小于0.5MΩ并保持3h不變。

(4)發電機保護除低勵告警、失磁保護外，其它保護應可靠投入。

(5)檢查確認現場沒用易燃物質，準備好充足的滅火器材。

(6)試驗時，定子繞組和鐵心溫度不應超過廠家給定值，電流不應超過額定電流。

(7)干燥過程中應有專人值班，嚴格監視定子溫度，定子電流、勵磁電流、泡頭環境溫度，并做好記錄，定子繞組溫度一般不超過80℃。若試驗出現異常，立即停止試驗;若設備出現異常，立即停機。

3 總結

從2009年4月30日凌晨開始到2009年5月1日下午約40個小時，我站通過以上試驗方法，對發電機定子進行絕緣降低處理，烘烤完畢，絕緣合格(見表2)。目前國內燈泡貫流式機組逐年增多，由于發電機安裝在泡頭內，密閉于水下，使其極易受潮，尤其檢修時間過長，就會造成定子絕緣降低現象，采用定子短路干燥法進行絕緣處理操作簡單、效果好。

參考文獻

[1]劉國選.燈泡貫流式水輪發電機組運行與檢修[M].北京:水利水電出版社， 2006.