發電機絕緣性低的分析和處理探討

趙燕濱

（陽煤集團西上莊低熱值煤熱電有限公司， 山西 陽泉 045000）

引言

定子和轉子的絕緣性能對于發電機的工作性能具有決定性的影響，其常被作為判定發電機工作狀態的重要指標。發電機在工作過程中會受到多種不利因素的影響，這就可能對其絕緣性能造成不利影響，導致其絕緣性能發生不同程度的降低。良好的絕緣性能能夠最大限度地避免發電機在運行過程中出現絕緣擊穿，而當發電機出現絕緣擊穿后，就會進一步引起相間或接地短路。在短路故障的影響下，發電機絕緣最薄弱的位置處就會被擊穿，進而影響發電機的正常運行。因此，為了避免發電機出現絕緣擊穿故障，就要對其絕緣的影響因素進行深入的分析研究，并結合發電機的實際工作情況，采取相應的改進措施，進而確保發電機始終具有良好的絕緣性能，為其正常運行提供可靠保障。

1 發電機定子及出線和轉子絕緣性的影響因素

1.1 外部環境

外部環境中的水分會對發電機的絕緣性能造成非常嚴重的影響，這就需要對環境變化進行充分的關注。發電機組在正常的工作過程中，其工作負荷不是一成不變的，而是處于一個動態的變化過程中。當其處于運行的高峰狀態時，其定子及出線、轉子、勵磁母線以及封閉母線等在工作過程中的溫度相對較高，高達60～80℃，而當發電機停止運行后，各個部分的溫度就會迅速下降至環境溫度，尤其是在環境濕度非常大的情況下，極易引起凝露的發生，這就會對發電機的絕緣性能造成嚴重的不利影響。長此以往，就會造成發電機的絕緣性能嚴重降低，給其正常運行帶來不小的安全隱患[1-2]。

1.2 設備本身

發電機的絕緣性能會隨著其工作時間的不斷增加而逐漸降低，尤其是各個密封部件會逐漸發生老化現象，這就會進一步影響其整體的絕緣性能。同時，發電機通常每年都會進行一次檢修，而在檢修的過程中需要對其密封部件完全拆下進行檢查，例如，發電機出線封閉母線絕緣子和發電機的定轉子，即便拆卸檢修完全按照相關的規定進行，也會對發電機的絕緣性能造成一定的破壞。隨著檢修次數的不斷增加，對發電機所造成的破壞也逐漸嚴重，最終造成其絕緣失效。

2 提高發電機定轉子絕緣性能的措施

2.1 轉子絕緣提升和保持措施

發電機的勵磁系統是通過相應的出口得到交流電能，在勵磁變壓器中進行有效的降壓處理后，會進一步進入到勵磁小間中，然后通過整流柜的整流處理后轉變為直流電，最后由勵磁母線送至發電機轉子的碳刷間。由此，為了提高和保持轉子的絕緣性能，可以采取以下幾項措施：

1）滑環架邊緣刷環氧膠水。整流裝置的出口位置處為直流勵磁母線，勵磁母線通過共箱封閉母線與發電機轉子的正負極滑環架進行有效的連接。但是共箱母線橋架由于其結構的影響，導致其難以完全密封，而位于勵磁小間內的冷空氣就會通過縫隙處進入到橋架內，甚至可能進一步流入到發電機轉子滑環碳刷架位置處。由于滑環在工作過程中的溫度非常高，由外部進來的冷空氣與其接觸后，就會造成冷熱氣流的相遇，這就會進一步形成凝露。因此，通過對滑環架的邊緣位置處進行環氧膠水涂刷能夠將其完全密封，進而避免外界冷空氣的進入，也就從根本上避免了凝露的發生。

2）對勵磁小間采取封閉措施。通過在勵磁母線的勵磁小間位置處增設環氧樹脂絕緣板，對其縫隙處可以加墊絕緣熱縮墊，并且還要涂刷PRTV，進而將其與外界空氣進行有效的隔離。

由于勵磁小間內部的冷空氣容易進入到直流勵磁母線箱，而勵磁共箱母線需要通過勵磁小間才能進入到外部環境，但是在交界處會出現冷熱空氣相遇，進而形成大量的凝露。因此，通過增設一塊環氧樹脂絕緣板就能對冷熱空氣進行有效的隔離，避免凝露的出現。通過試驗發現，由于隔板處于箱內墻面的交界位置處，而室內外的環境溫度并不相同，這就導致溫差的存在，由此會在隔板表面形成大面積的凝露，進而給母線的正常運行造成不利影響。因此，為了有效改善上述缺陷，通過在環氧樹脂板表面進行防污閃涂料PRTV的涂刷，就能最大限度避免凝露的發生。

3）勵磁變壓器加裝電加熱器，增強除濕效果。對于設置在室外的勵磁變壓器而言，當發電機組停止運行后，勵磁變壓器也會隨之退出運行，在環境溫差的影響下，變壓器的溫度迅速下降。當周圍環境中的濕度較大時，變壓器及其鐵芯溫度低于周圍環境溫度時，就會在其表面形成一定的結露。當發電機再次運行時，就會引起發電機轉子的接地報警，這就會影響發電機的順利啟動。為了對上述問題進行有效的改善，通過在變壓器三相繞組的底部位置處增設兩臺功率為500 W的電加熱裝置，并且還要配備相應的風扇，將熱風進行有效的擴散充滿變壓器內部，這樣就能將變壓器的溫差限制在較小的范圍內，進而避免結露的發生[3-4]。

2.2 定子絕緣提升和保持措施

1）對離相封母絕緣子進行系統全面的PRTV噴涂。在分相封母的運行過程中，需要對其加熱器的工作狀態進行定期檢查，一旦發現異常情況，就要立即予以更換，并且還要對分相封母微正壓的所有密封材料進行定期更換，其具體的更換時間需要結合其工作狀態進行科學合理的設定。隨著離相封母工作時間的不斷增加，其絕緣性能會呈現出逐漸降低的趨勢，為了能夠有效恢復其整體的絕緣性能，可以在其表面噴涂高性能的長效防污閃涂料PRTV。

微正壓裝置能夠為封閉母線的安全運行提供可靠保障，還能對外界環境中的灰塵和各種雜質進行有效的阻隔，避免其進入到母線而影響母線的正常運行，而且還能有效降低絕緣子發生凝露的風險，避免閃烙，防止封母內氫氣的大量聚集。因此，在對離相封母進行檢修的過程中，還要對封母進行系統全面的撿漏、補漏工作，并且還需要結合其運行特點對微正壓裝置中的密封材料進行定期更換，確保微正壓裝置始終具有良好的密封性能。

2）連續停機3 d以上，需要為發電機增設臨時烤燈加熱。鑒于發電機出線罩、中性點出線罩以及勵磁變高壓側等部位，在設計的過程中由于需要確保漏氫安全和滿足運行散熱的需求，一般沒有設置相應的微正壓和固定加熱器，由此，對需要連續停機3 d以上的發電機而言，需要加臨時照燈加熱，進而避免其受到外界不利因素的影響[5-6]。

3 結語

絕緣性對于發電機的正常運行具有十分重要的影響，但是在發電機實際的工作過程中，往往會受到各種不利因素的影響，這就會導致其絕緣性發生不同程度的降低，進而會影響發電機的正常運行。因此，通過對其影響因素進行系統全面的分析研究，并采取有針對性的改善措施，進而確保發電機始終具有良好的絕緣性，從而為其正常運行提供可靠保障。