一起大型水轮发电机定子绕组接地故障的处理

Ｊ　电力安全技术　第ｌ２卷（２０１０年第ｌ１期）　起　型水轮荔屯机是手　组　耪地　悻的处理　燕京，文建党，金东，赵福海，张晓英，王海生　（大唐碧口水力发电厂，甘肃文县　７４６４１２）　碧口水电厂装机容量３×１００ＭＷ，１号发电机　电导作用而击穿，在线棒和铁芯接触处烧灼，形成　型号为ＴＳ８５４／２ｌ０—４０，于１９７６－０３－２６投产发电，　接地点。　发电机定子线棒采用环氧粉云母Ｂ级绝缘，并经液　该发电机定子线棒的单边绝缘厚度在２～３　ｍｍ，　压成形。　当定子线棒在槽口附近因放电导致击穿之后，由于　２００９年１月，碧口水电厂进行了１号机组大修，　线棒导体与铁心之间存在２　１ＴＩＩＩ１左右的间隙，定子　在对机组ｃ相绕组进行交流耐压试验时，１号发电　线棒与“地”（铁心）形成的接地属于电阻性接地，实　机Ｃ相后槽绕组发生一起绝缘击穿接地故障。　践证明此类接地属于低值电阻接地，即接地电阻值　１故障发生　为１０　ｋ　左右。　试验中，试验二次侧电流没有急剧跃变，故障　加压前Ｃ相绝缘电阻为７５／１５　Ｍ（　，吸收比为　点是通过这“低阻值”对地放电，使得在试验中，一　５．０，直流耐压及泄漏试验合格后，进行Ｃ相交流耐　次侧电压忽然为“０”，二次侧电流没有跃变。因此，　压试验。Ｃ相电压加至２０．４　ｋＶ时（试验电压应加至　交流耐压试验击穿导致的定子绕组接地，具有接地　２０．７　ｋＶ）绕组发出“啪”的一声，发生绝缘击穿。用　故障点靠近槽口，接地性质属低值电阻接地的特征。　２　５００Ｖ绝缘电阻表测Ｃ相绝缘电阻，其值为“０”；　用２５０Ｖ绝缘电阻表测Ｃ相绝缘电阻，其值也为“０”；　３故障查找　用万用表测量绝缘电阻，其值为１０ｋ（　。从绝缘电　红外成像仪是探测物体表面热辐射的红外线设　阻测量结果分析，接地性质属于低值电阻接地。　备，它能反映物体表面的温度场。物体与参照体的　２故障特征分析　温差愈大，它辐射的红外线的能量愈多，因此它对　过热点是最敏感的。当故障点有工频电流通过而形　发电机定子端部电场分布不均匀，易发生电晕　成局部过热时，用红外成像仪就很容易对故障点，　造成事故。发电机定子线棒制造过程中，采取在发　即缺陷线棒的准确位置进行定位。　电机定子端部涂电阻率不同的半导体层来改善其电　按规程规定，当接地电容电流超过５　Ａ时，必　场分布。定子线棒靠近铁心槽口位置，电位梯度最　须使接地保护动作跳闸，而在５　Ａ以下时，铁芯烧　大，由于绝缘老化、磨损等原因，在工频耐压过程　伤轻微，容易修复，仅需接地保护发信号。因此，为　中，此处易击穿，形成故障点。碧口水电厂发电机　了防止接地电流烧伤铁心，损坏铁心绝缘，在故障　经过多年运行，绕组接地处的绝缘存在电腐蚀，绝　点定位时加入定子绕组导体与地之间的电流不得大　缘性能下降，加之机组振动对绝缘材料磨损，导致　于５　Ａ，最好控制在４　Ａ以下，通流时间控制在１０　绝缘薄弱处在做交流耐压试验时经受不起高压电流　ｍｉｎ左右为宜。　４结束语　　．应该从这次事故中吸取教训、总结经验，并进　事故是可以预防和控制的，只要大家同心协力，　行相应整改。　尽职尽责，就一定能保证电厂设备及人员的安全。　受水位的限制，水电机组经常会在低水头或高　（收稿日期：２０１０—０４—１６）　一　一　第１２卷（２０１０年第ｌ　１期）　电力安全技术　丝绳用穿针绑扎线棒。　Ｊ　吊出转子，利用夜晚对绕组加小电流（１．２　Ａ～　２　Ａ），用红外线测温仪对定子绕组进行环绕扫描，找　（７）下层线棒上下端部口部垫块、间隙垫块绑　出的发热点即是接地点。电流加至２　Ａ时测温仪扫　描到２０７，２０８号线槽上端部有发热点，用手触摸，　在２０８号后槽线棒有发热点。对照图纸找出２０８号　线棒下层是Ｃ相２０１号。最后确定与２０１号相连的　扎完毕后，对支持环进行恢复，用玻璃丝带缠绕；　对露出的下层线棒进行刷漆覆盖；对新下的线棒做　工频耐压试验。　（８）打槽楔，做工频耐压试验。　（９）焊接定子线棒的上接头和下接头，焊接上　接头时跟拆卸时一样要做防漏措施，下端部接头采　用端、浸、浇法，焊接前在接头上涂以松香液，将　焊锡倒入搪头专用工具内，将大焊锡勺提起，缓慢　２ｌ５号线棒接地。图１为接地的线棒烧灼点。　由于水轮发电机组定子槽数多，给确定故障点　槽号带来困难。为了准确对故障点进行定位，应事　先选择参照物，最好用人的手指作为参照物，当故　障点和人的手指完全重合时，即可确定故障点。此　方法的准确率很高。　向上淹没并头套，慢慢地将锡液灌人盒内；用榔头　将铜楔打入，塞紧并头套，在接头外刷上松香，用　锡液再次淹没并头套，反复几次，使得焊锡能够慢　慢渗入并头套及接头中，使焊锡填满整个并头套。　（１０）包扎并头套根部绝缘，全部接头焊接完毕，　绝缘包扎好后按工艺要求进行线棒绝缘检查、接头　焊接检查及直流电阻试验。　（１　１）安装上、下端部绝缘盒，对并头套进行清　图１线棒烧灼点　理，对上端部绝缘盒灌胶。　４故障点处理　（１）做好焊锡、胶渣的防漏措施，凿开绝缘盒，　脱下并头套。　（２）退出口部垫块，取出间隙垫块；退出槽楔，　取出上层线棒；退出相应口部垫块，取出间隙垫块。　（１２）所有工序完毕后用吸尘器、风管吹风清扫。　（１３）测量直流电阻、吸收比，做交流耐压、直　流耐压试验，喷聚酯晾干，用红瓷漆（Ｔ１８８）覆盖。　５故障点定位方法总结　借助适当量程的绝缘电阻表或万用表，通过测　量接地电阻，可确定接地性质。一般划分标准为：　（１）金属Ｉ生接地：接地电阻在ｌ　ｋ‘２以下或零；　（３）取出下层线棒，找到接地点，发现烧灼点　绝缘破坏严重，线棒表面也形成了重大缺陷，绝缘　材料磨损破旧。为了不影响日后运行，决定更换新　线棒，并用Ｆ级绝缘方法处理。对定子烧灼点进行　磨平、光滑处理，使烧灼点没有毛刺，用风管对铁　芯槽进行了吹风清理。　（４）将新线棒进行干燥处理，用Ｕ形夹夹住新　（２）低值电阻接地：接地电阻在３　ｋ‘２左右；　（３）中值电阻接地：接地电阻在ｌ　Ｍ￡２左右；　（４）高值电阻接地：接地电阻在１０Ｍ【】以上。　对中值电阻接地或高值电阻接地故障，采用　“大电容放电法”对故障点定位；对低值电阻接地　故障，采用“红外成像仪定位法”对故障点定位。　线棒接头，根据机组线棒尺寸锯掉多余的部分，锉　掉毛刺，梳理平整、光滑，然后对新线棒做工频耐　压试验，对接头进行搪锡。　６结束语　大型水轮发电机定子绕组在运行或试验过程发　生绝缘击穿，是十分严重的设备故障，如果处理不　当，极易扩大故障，增加修复难度，延长修复工期。　由于碧口水电厂发电机经过３０多年的运行，大部分　（５）安装线棒。将线棒直线段同时推进线槽，　上、下端放置正确，嵌装较紧时，使用橡皮锤上下　敲击两端，使线棒进入线槽底部。　（６）对新下人的线棒进行绑扎，在绑线前垫人　间隙垫，将用新型绝缘胶７９３浸泡过的玻璃丝带，用　穿针在相邻线棒间平绕３道，再在两线棒间隙处（加　绝缘材料已经老化，碧口水电厂通过这一起绝缘击　穿故障，研究了大型水轮发电机定子绕组的处理方　有间隙垫块处）横绕３道，向后打结，绑线与线棒保持　９０。；打入口部垫块，将用浸泡过７９３绝缘胶的玻璃　法，此方法简单实用，效果良好。　（收稿¨期：２０１０—０７—０７）　一　一