火電廠發電機定子測絕緣問題分析

夏巡

發電機是火力發電廠的一個重要組成部分，在火電廠的運行中起著至關重要的作用。定子繞組絕緣狀況的好壞，是決定電機能否正常運行的首要因素。

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發電機定子測量絕緣電阻是為了檢查發電機定子繞組絕緣狀況最簡便而常用的試驗項目，在機組大小修后對發電機定子絕緣電阻的測量都是很重要的工作，因為涉及到機組是否能夠長周期穩定的運行。因此，正確的掌握好測量發電機定子絕緣電阻的測量方法和注意要點，對絕緣電阻測量有著很重要的意義。但在測量過程中因為定冷水水質，接線問題及測量過程中容易出現的問題導致測量不準確。以下內容就是根據發電機定子在絕緣測量過程中易出現的問題進行分析并提出相應的解決辦法。

1 定子組成及測絕緣原理

岱海電廠一期工程2×600MW汽輪發電機是上海汽輪機制造廠在引進美國西屋公司技術并經改進后生產的新型產品，其額定容量范圍為600～650MW。發電機主要是由一個不動的定子和一個可以轉動的與汽輪機同軸相連的轉子構成的。發電機額定電壓為20KV，額定功率因素為0.9，效率在98.8%以上，定子繞組聯結發為YY結構，汽輪發電機組采用水氫氫冷卻方式。發電機定子繞組、連接線、主引線和出線瓷套端子采用了水內冷。轉子采用合金鋼整體鍛件。定子鐵芯冷卻呈多路徑向氫表面冷卻，端部結構件也為氫表面冷卻。定子機座與鐵芯間采用高強度彈簧板高效隔振裝置，大大減輕鐵芯電磁倍頻振動對基礎的作用。轉子繞組的直線部分為氣隙取氣斜流通風，而端部為軸向兩路通風的氫內冷方式。

發電機定子測絕緣前應執行測絕緣的安全措施，包括停運定冷水泵，斷開主變出口刀閘，斷工作電源進線開關及PT，斷起勵電源開關，拉開發電機中性點接地刀閘，斷A、B、C三相PT一次保險等。

發電機定子測絕緣因需要解線接線，一般是由檢修人員進行測量。解開匯流管接地線，從勵端和汽端匯流管各引出一根導線，如下圖①、②，然后檢查發電機中性點接地刀閘斷開，從中性點處引出一根導線，如下圖③，從接地點引一根導線，如下圖④，準備工作就算完成。

（1）測量匯流管對發電機定子繞組之間的電阻值，即用萬用表歐姆檔測量①對③阻值和②對③阻值。

（2）測量匯流管對地絕緣阻值，先將①和②線頭連接到一起，然后用萬用表歐姆檔測量其對④電阻值，要分別測量正極對地和負極對地，即萬用表的正極連④，負極連①②測一次。再用萬用表負極連④，正極連①②測一次，分別記錄其數值，兩數值不能相差太大。

（3）測量發電機定子繞組對地絕緣，用2500V搖表進行測量，計算其吸收比，即測量開始時開始計時，到15秒時計一次測量數值，到60秒時再計一次數值，用60秒時的數值比上15秒時的數值。即吸收比K=R60S/R15S 。一般要求K不小于1.6即為絕緣合格。

2 測量過程中易出現的問題

2.1 匯水管接線問題

2.1.1 匯水管接地未全部拆開

發電機的匯水管進出口一般都在發電機下部（引出線附近），也有分布于發電機上下部的。如果測量絕緣電阻時未將這些匯水管接地線（點）全部拆開并集中接入兆歐表的屏蔽端子上，測量結果還是會受到水回路的影響。另外，還可能發生測量時有的匯水管接入了屏蔽端子，而未斷開與地連接的情況。

2.1.2 誤將冷卻水管當作匯水管接地

匯水管與機殼和外部冷卻水管的法蘭是用金屬螺桿來連接緊固的，螺桿由絕緣墊片和絕緣套筒與機殼和外部管路隔離，不注意的情況下容易將匯水管接地的連線誤接在絕緣墊片下方，即接在了機殼或外部冷卻水管法蘭上，相當于將外部冷卻水管接了地，而匯水管并未接上連接線，這樣的接法對匯水管沒有任何意義。正確的接法應該是將連接線接于緣墊片上方，即讓連接線接觸螺桿，因為螺桿與匯水管才是導通的。

2.2 內冷水水質的問題

通水測量時，由于引水管和匯水管通水后與被試繞組并聯，兆歐表實際供給的測試電流包括通過被試繞組的泄漏電流和通過匯水管（被屏蔽）的電流。當內冷水的電導率過高時，會增大流經水中的電流，導致兆歐表負載過重，使其在測量過程中達不到正常的測試電壓，測量工作無法進行。特別是當水電導率增大較多時，會使匯水管對地絕緣法蘭電阻大大降低，嚴重影響到絕緣電阻測量和泄漏電流測量的準確性，可導致對定子線圈絕緣狀況的誤判斷。因此，控制好水的電導率提高水回路的絕緣水平對于絕緣電阻的測量比較重要。

測量絕緣電阻時發電機應在靜止狀態下內冷水保持正常循環（運行時的水壓、水溫狀態），在測量之前可用萬用表檢測匯水管對地電阻來判斷水質的好壞，即分別將表計的正、負極接至匯水管，另一端接地各測一次，取平均值。通常情況下匯水管對地電阻大于30kn時表明水質較好，可以進行絕緣電阻的測量，若對地電阻較小時，應進行換水處理直至水質達到要求。

通常情況下，水質電導率與匯水管對地電阻是可以對應的，但也有可能出現水質電導率符合要求，但對地電阻相對偏低的情況，這種現象多數是由于內冷水測溫元件絕緣較低造成的，應設法予以排除影響。

參考文獻

[1]馮復生.關于發電機定子繞組絕緣電阻測量及最低允許值的分析.[J].電網技術，2000.

[2]陳陽.大型發電機定子線圈絕緣的“標準化”測試.[J].機械工業標準化與質量，2014.

作者單位

內蒙古岱海發電有限責任公司 內蒙古自治區涼城縣 013700