發(fā)電機定子接地故障處理分析

王世強

（國家能源集團重慶電力有限公司重慶發(fā)電廠，重慶 400053）

0.引用

火力發(fā)電廠在日常生產(chǎn)的過程中，需要發(fā)電機設(shè)備的輔助。一旦這項設(shè)備在運行的過程中，出現(xiàn)接地故障問題，就會對發(fā)電廠的經(jīng)濟效益產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此要對發(fā)電機接地故障問題進行科學(xué)的判斷，并且根據(jù)現(xiàn)場保護動作和設(shè)備的運行情況，對故障類型進行全面分析。要對一次設(shè)備或二次設(shè)備的故障問題進行準(zhǔn)確判斷，并且對隱患問題進行全面消除，才能提高發(fā)電機機組運行的安全性和穩(wěn)定性。發(fā)電廠需要選派專業(yè)的技術(shù)人員開展這項工作，才能消除故障隱患。

1.發(fā)電機定子接地特點

在發(fā)電機設(shè)備使用的過程中，定子繞組接地保護可以在接地故障問題發(fā)生時，立即跳閘主開關(guān)，并且停止機組的運行，防止事故問題的不斷擴大。在設(shè)備運行狀態(tài)下，一旦出現(xiàn)絕緣短路故障問題，需要對問題進行及時處理，才能避免引發(fā)跳閘等現(xiàn)象。

2.發(fā)電機定子接地故障問題及處理措施

2.1 故障現(xiàn)象

我國某一火力發(fā)電廠在進行發(fā)電機組建設(shè)的過程中，選用了670MW超臨界燃煤發(fā)電機組。這項機組在運行的過程中，屬于三相交流隱極式的同步發(fā)電機。采用了全體密封的建設(shè)形式，內(nèi)部存在氫氣的循環(huán)系統(tǒng)，冷卻方式更加先進。這項機組在運行的過程中比較穩(wěn)定，但受到了其他因素的影響，出現(xiàn)了故障問題。故障問題發(fā)生之前，1號和2號機組運行正常，故障問題發(fā)生之后，出現(xiàn)了跳閘故障問題。在對故障問題進行解決時，發(fā)變組保護動作正確，火力發(fā)電廠的用電切換正確。維修人員在對發(fā)電機出線軟連接區(qū)域解開之后，對絕緣層進行了全面測試，并且拆除了中性點的軟連接。在對故障問題進行查找時，維修人員對發(fā)電機兩側(cè)氫氣冷卻器的入孔門進行了解體操作。因為現(xiàn)場的條件比較完善，在開展相關(guān)工作的過程中，沒有受到其他因素的影響[1]。

在對發(fā)電機定子膛內(nèi)部進行檢查時，要先通過外觀的觀察，對故障問題進行查找，這個期間并未發(fā)現(xiàn)故障點和放電現(xiàn)象。中性點引出線拆開之后，需要對繞組及絕緣電阻進行測量。維修人員需要選用更加專業(yè)的測量技術(shù)，才能保證最終結(jié)果的準(zhǔn)確性，在這個過程中可以初步判斷定子相線棒存在接地故障問題。在對發(fā)電機上端蓋和內(nèi)護板進行拆除之后，還需要開展測量工作。如果發(fā)現(xiàn)絕緣電阻值屬于正常的范圍內(nèi)，可以對其他區(qū)域是否存在故障問題進行查找。在對接地點部位進行查找之前，如果轉(zhuǎn)子在定子膛內(nèi)，需要拆除發(fā)電機兩側(cè)的上端板。還需要對定轉(zhuǎn)子和內(nèi)護板之間的風(fēng)區(qū)隔板進行拆除，需要選用更加專業(yè)的內(nèi)窺鏡設(shè)備開展檢查工作。如果發(fā)現(xiàn)故障問題處于2號槽處，且芯片間存在短路問題，構(gòu)件的運行環(huán)境溫度比較高，會出現(xiàn)絕緣棒燒壞的問題，引發(fā)跳閘故障問題[2]。

在對故障問題進行分析的過程中，如果發(fā)現(xiàn)存在鐵芯松動和絕緣損壞等問題，需要對故障問題的發(fā)生區(qū)域進行準(zhǔn)確的判斷和查找，維修人員可以選用電容器放電法來開展相關(guān)工作，也可以采用直流沖擊法，對故障問題的發(fā)生區(qū)域進行確認(rèn)，還需要選派專業(yè)的技術(shù)人員，對具體的放電點進行密切的觀察。在開展實驗的過程中，要選用直流沖擊法對電容器進行充電。可以選用直流耐壓實驗裝置，提高充電的安全性和穩(wěn)定性。當(dāng)設(shè)備的電壓達(dá)到固定數(shù)值之后，需要采用絕緣放電桿對電子線棒進行放電。在第1次放電時，可以聽到具體的聲音，并且觀察到火花。如果發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象，與內(nèi)窺鏡設(shè)備觀察到的結(jié)論一致，就可以對故障問題的發(fā)生區(qū)域進行明確。抽出發(fā)電機轉(zhuǎn)子之后，在對電子膛內(nèi)部進行檢查時，可以發(fā)現(xiàn)鐵芯存在松動現(xiàn)象，出現(xiàn)了嚴(yán)重的損壞。在對其進行搶修的過程中，要做好絕緣處理工作，實驗人員需要開展測試，才能滿足預(yù)防性實驗規(guī)程的要求，確保維修工作在開展時。能夠發(fā)揮更大的作用[3]。

在對發(fā)電機定子繞組接地故障問題的發(fā)生原因進行分析時可以發(fā)現(xiàn)，很多機組長期處于高負(fù)荷的運行狀態(tài)，定子鐵芯硅鋼片存在松動的問題，在電動力的影響下會出現(xiàn)震動等現(xiàn)象，進而發(fā)生摩擦導(dǎo)致絕緣磨損問題。硅片之間會存在放電和短路問題，進而導(dǎo)致構(gòu)件的燒毀。在短路環(huán)流和放電等因素的影響下，構(gòu)件的運行環(huán)境變得更加惡劣，溫度也會不斷升高，將引發(fā)過熱現(xiàn)象。如果發(fā)現(xiàn)構(gòu)件長期處于高溫運行的狀態(tài)，會導(dǎo)致絕緣層存在摩擦等現(xiàn)象。絕緣強度下降之后，在溫度條件的影響下，會出現(xiàn)絕緣擊穿等故障問題。

2.2 處理措施

在對故障問題進行修復(fù)的過程中，維修人員需要對鐵芯燒毀和松動的部位進行徹底處理。可以對松動的區(qū)域進行緊固處理，并且根據(jù)預(yù)防性實驗過程的規(guī)定，開展預(yù)防性實驗工作。如果發(fā)現(xiàn)構(gòu)件的損壞現(xiàn)象比較嚴(yán)重，就需要對其進行全面更換。在開展測量工作的過程中，不僅要對定子和轉(zhuǎn)子繞組絕緣電阻數(shù)值以及吸收比等參數(shù)進行全面測量，還要開展直流耐壓實驗，進而開展定子和轉(zhuǎn)子繞組的交流耐壓實驗。要對定子繞組槽部的線圈防暈車對地點位進行全面的測量。在開展實驗的過程中，需要引進更加先進的技術(shù)和設(shè)備，才能保證最終實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，為各項工作的開展提供科學(xué)的依據(jù)。各項實驗結(jié)果表明，如果機組已經(jīng)具備了啟動的條件，可以正常運行，且各項參數(shù)正常，代表故障問題已經(jīng)全面的排除。維修人員在開展工作的過程中，還要積極的積累經(jīng)驗。例如發(fā)電機定子繞組發(fā)生接地故障問題之后，首先要對各個部位的連接進行全面的拆除，對故障問題發(fā)生區(qū)域進行隔離。拆除定子引出線之后，還要切斷正向點的連接母排，對故障問題的發(fā)生類型進行初步的判斷。可以采用直流脈沖法，對故障問題的發(fā)生區(qū)域進行全面的檢測，也可以選用電容器放電技術(shù)，對定子接地故障問題的發(fā)生位置進行查找。

在對故障問題進行預(yù)防的過程中，需要引進更加先進的信息化技術(shù)，將在線監(jiān)測裝置安裝到設(shè)備中，對設(shè)備的運行狀態(tài)進行全方位的監(jiān)測和管理。還要根據(jù)這項設(shè)備的運行特點，制定針對性的管理制度，定期開展維修和保養(yǎng)工作，在對設(shè)備進行巡視的過程中，需要對設(shè)備存在的各項問題進行全面記錄，為后期各項工作的開展提供數(shù)據(jù)支持。在對局部放電量數(shù)據(jù)進行儲存和記錄過程中，如果發(fā)現(xiàn)存在異常數(shù)據(jù)等情況，要及時上報給相關(guān)部門，對導(dǎo)致這些問題發(fā)生的原因進行查找，并且制定針對性的維修方案，避免故障問題的發(fā)生區(qū)域不斷擴大。巡查人員在開展工作時，還要對定子繞組和定子鐵芯的出水溫度進行全面檢測，如果發(fā)現(xiàn)溫差比較大，就要對這項問題進行全面解決，還要對導(dǎo)致問題發(fā)生的原因進行查找。在對問題進行處理時，需要降低負(fù)荷的運行，還要采用停機檢查的處理方式，確保測溫元件能夠正常運行之后，才能開啟設(shè)備。在設(shè)備停備的過程中，需要對端部緊固件是否存在松動現(xiàn)象進行全面的檢查，必要時可以打開分區(qū)的隔板，對鐵芯是否存在磨損和松動現(xiàn)象進行檢測。要防止定子鐵芯存在燒毀現(xiàn)象，規(guī)避接地故障問題的發(fā)生。

3.結(jié)語

在對發(fā)電機定子接地故障問題進行處理的過程中，需要在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，對其進行創(chuàng)新和優(yōu)化，才能提高故障問題的診斷水平，為后期維修工作開展，提供有效的數(shù)據(jù)支持。在開展相關(guān)工作的過程中，維修人員需要積極接受經(jīng)驗，學(xué)習(xí)一些新型的知識和技術(shù)，才能縮短維修工作的開展時間，降低維修工作的成本費用。火力發(fā)電廠還要加大資金的投入力度，對設(shè)備的研發(fā)技術(shù)進行更新和優(yōu)化，才能促進這項設(shè)備高效運行，從而創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。