關(guān)于水輪發(fā)電機組定子繞組接地現(xiàn)場查找方法的探討

花振國，袁永生，武 彬

(國電大渡河瀑布溝水力發(fā)電總廠，四川漢源 625304)

1 絕緣電阻法

1.1 主要器材:絕緣搖表。

1.2 測試方法:絕緣搖表可以說是生產(chǎn)中運行人員經(jīng)常常使用到的一種工器具，當(dāng)發(fā)生接地故障時，我們首先應(yīng)確定機組是否確有接地故障以排除保護裝置誤動的可能。測絕緣前應(yīng)做好安全措施:拉開發(fā)電機出口刀閘和發(fā)電機組出口電壓互感器，對于中性點經(jīng)接地變壓器或者消弧線圈的機組還應(yīng)拉開中性點刀閘。確認(rèn)發(fā)電機接地后，對于中性點可拆開的，拆開后，即可判斷出接地點在哪一相，對于中性點無引出線的發(fā)電機，用絕緣電組法只能知道整個發(fā)電機有接地點。若想直接判斷出故障相別，可借助保護裝置動作報告和故障錄波波形進行判斷。

2 直流測試法

2.1 主要器材:快速電阻測試儀(或者其它直流恒流源)。

2.2 測試方法:直流電阻測試儀作用是作為恒流源來提供電流，電路模型圖型如圖1所示:

圖1 電路模型

我們分別測試出故障相繞組首段和末端對地電壓U1和U2，若我們已知每相繞組含線棒個數(shù)為N，便可得出以下幾點:

2)若我們還有繞組正常情況下通過電流I時繞組兩端電壓數(shù)據(jù)U，則又可得到以下結(jié)論:①若│U│約等于│U1│與│U2│的和，則可確定該繞組為一點接地;②若│U│遠大于│U1│與│U2│的和，則可確定該繞組不止一點接地。

3)結(jié)合繞組接線圖我們便可以確定接地線棒所在位置。

這種方法優(yōu)點就在于接線簡單，測量方便，對于單分支繞組接地故障的查找尤其有效，但對于多分支繞組來說，就需要將故障繞組首段和末端焊開之后才能查找出故障點，需要較長工期。

3 交流測試法

1)主要器材:行燈變(2臺)，鉗形電流表，調(diào)壓器，電流表。

2)試驗方法:對于許多大中型水輪發(fā)電機組來說，每相繞組會有很多分支，有的有三分支，有的有六分支，這種情況下采用直流測試方法便顯得不是很有效，為了不用將多分支繞組解開耽誤工期，便可以采用交流測試法。電路圖如圖2所示。

圖2 交流測試法電路圖

為了防止試驗電源短路，兩臺行燈變采用“背靠背”接法，即讓行燈變2短路運行作為行燈變1的負載。以三分支繞組為例說明，我們先用鉗形電流表測量每個分支的電流，其中有兩個個分支電流應(yīng)大小相當(dāng)，一個分支電流明顯偏大，則可確定電流大的分支為故障分支。這時我們結(jié)合繞組接線圖找出該分支線棒位置，逐步測量它們的電流，當(dāng)我們測量到某個區(qū)域附近內(nèi)有一個線棒電流比同一個分支內(nèi)相鄰線棒電流要小時就可以確定接地點就在該部位。

這種方法優(yōu)點就在于查找多分支的繞組接地時不用將端部解開，避免了很多工序。但是由于大型機組一般線棒個數(shù)較多，仍然需要有足夠的耐心。

4 絕緣破壞法

主要器材:絕緣搖表或者直流電壓發(fā)生器。

試驗方法:如機組A相為故障相，我們可以利用絕緣搖表或者直流發(fā)生器對B相(或者C相)充電，然后將B相(或者C相)對A相進行放電，通過聲音、光來判斷放電區(qū)域(為了便于觀察需關(guān)閉照明電源并保證現(xiàn)場安靜)。再結(jié)合其它幾種方法便可較快地查找出接地點。

5 案例分析

瀑布溝水電站裝設(shè)6臺混流式機組，單機容量600 MW，發(fā)電機型號SF 600—48/14200，F(xiàn)級絕緣，2009年底首批兩臺機組發(fā)電，2010年12月6臺機組全部投產(chǎn)。定子繞組由條式線棒組成疊繞組，定子繞組采用立式嵌線方式，“Y”形連接，每相6個分支，各支路并聯(lián)，共540個定子線槽，1080根線棒，每個線槽中布置有兩根線棒，三相沿整個定子圓周完全對稱并均勻分布，按上下兩層布置，線圈槽部固定應(yīng)采用成對斜槽楔和彈性墊條在槽口壓緊，繞組端部接頭經(jīng)銀銅焊接、加工平整之后，套以玻璃纖維絕緣盒，并填充樹脂化合物，端部打開比較困難，工作量較大，中性點采用經(jīng)接地變壓器接地。

2011－10－12，1F定子接地保護動作事故停機，在做好安全措施后測得機組絕緣為零，后來采用交流測試法測得發(fā)電機上層線棒318槽附近電流有明顯變化。后來又用B相充電后對C相放電聽到該處有放電聲音，又結(jié)合線棒布置圖確認(rèn)318槽線棒確為故障分支。隨即決定吊出轉(zhuǎn)子磁極進行進一步檢查，轉(zhuǎn)子磁極吊出后對318槽外觀進行檢查未發(fā)現(xiàn)有任何異常，隨后下退出槽揳，當(dāng)退到318槽下端距鐵芯端部550 mm處時，已經(jīng)露出故障點確定故障發(fā)生后，公司迅速成立了搶修領(lǐng)導(dǎo)小組和調(diào)查組。經(jīng)過10 d左右的搶修工作，該故障機組恢復(fù)了正常運行，為公司減少了大量經(jīng)濟損失。

6 結(jié)束語

水輪發(fā)電機組定子發(fā)生接地的情況是多變的，需要將幾種方法靈活運用，相互結(jié)合，才能在較短的時間內(nèi)將故障排除，本文結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場一些常用試驗器材介紹了一些查找方法，可操作性較高，定能給我們今后的工作提供一些幫助，為發(fā)電企業(yè)減少一些損失，也保證了電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行。