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發(fā)電機定子絕緣電位外移新測試方法淺析(一)

  摘 要: 本文針對水內冷發(fā)電機定子繞組手包絕緣常見(jiàn)故障查找方法——電位外移法,對采用正、反電位外移加壓的方法,進(jìn)行原理、優(yōu)、缺點(diǎn)比較以及引起發(fā)電機手包絕緣故障原因進(jìn)行探析,著(zhù)重介紹電位外移新方法測量棒的應用與推廣。 
  關(guān)鍵詞:發(fā)電機 電位外移 新測試法 淺析 
  中圖分類(lèi)號:TM31 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2014)09-0306-01 
  一、據統計國內200至300MW的大型汽輪發(fā)電機組投產(chǎn)運行以來(lái),由于運行周期的遞增以及現在高電壓,大參數、大容量機組的不斷發(fā)展投產(chǎn);特別是發(fā)電機定子繞組端部手包絕緣、出線(xiàn)、中性點(diǎn)手包絕緣、出線(xiàn)瓷套與手包絕緣縫隙處;絕緣引水管水電接頭處滲漏絕緣故障時(shí)有發(fā)生,嚴重地影響了機組的安全運行,給發(fā)電企業(yè)造成了極大的經(jīng)濟損失;這些絕緣故障暴露出有廠(chǎng)家設計不合理(如水電接頭延伸到絕緣盒的部分過(guò)短)制造工藝不細(如手包絕緣泥錐部包裹不均勻,內部有氣泡)有檢修、維護管理不到位(如出線(xiàn),中心點(diǎn)與瓷套連接處絕緣泥填存少,有縫隙運行時(shí)有油污浸入);定子繞組端部大都是懸空的,沒(méi)有過(guò)多的支撐,雖然有加固,但是遠不如繞組的槽內部分堅固。在長(cháng)期運行中,繞組端部受到溫度、電動(dòng)力、機械振動(dòng)的作用就會(huì )暴露出絕緣邦繩磨損松動(dòng)、裂紋、錐部接頭螺母松動(dòng)、水電接頭焊接工藝不良、對于水內冷定子繞組的水電接頭焊接部分,引水管與端部絕緣定型盒部分內的銅螺母接口紫銅墊片不到位壓偏,螺母松動(dòng)處即使通過(guò)水壓試驗的繞組,在運行中也會(huì )因機械振動(dòng)等多方面的原因產(chǎn)生滲漏水缺陷,對于漏水缺陷,一般比較容易發(fā)現,可是對于滲水缺陷眼睛觀(guān)查是非常難發(fā)現的,這樣發(fā)電機帶缺陷運行就非常危險,如何采用創(chuàng )新、科學(xué)、快速、準確測試方法查找發(fā)電機絕緣缺陷是至關(guān)重要的。 
  二、發(fā)電機定子繞組表面電位外移試驗原理 
  在定子繞組的某一相或某分支的手包絕緣部位加上直流試驗電壓時(shí),定子繞組絕緣某點(diǎn)的體積電阻RV和表面電阻RS相串聯(lián)承受全部試驗電壓,當繞組絕緣正常時(shí),那么繞組絕緣的任何部位絕緣體積電阻RV將遠大于其表面電阻RS,體積電阻RS則承受絕大部分直流試驗電壓。所以,正常的絕緣繞組表面對地電位較低甚至為零。 
  倘若繞組絕緣有缺陷時(shí),缺陷部分的體積電阻RV將變的很小,那么表面電阻RS承受的試驗電壓,就會(huì )升高很多,所以,用測量繞組端部表面對地電位,就會(huì )快速查找到手包絕緣裂縫浸油、工藝不良的汽泡、絕緣泥填充不實(shí)、使用配比絕緣材料不良的材料、兩種絕緣材料的結合部位絕緣泥填充不足等缺陷。 
  對于充水的水內冷發(fā)電機定子繞組,滲水處的絕緣由于受潮,其體積電阻RV將大幅度降低而形成絕緣缺陷,滲水點(diǎn)的表面電阻RS將承受很高的試驗電壓(對地電壓);沒(méi)有滲水的部位其體積電阻RV不受影響,承受試驗電壓很低,所以,測量水內冷發(fā)電機定子繞組表面對地電壓就能準確、快速發(fā)現滲水部位。 
  三、發(fā)電機定子繞組表面電位外移試驗方法按照對定子繞組導體的加試驗電壓位置可分為:正接線(xiàn)法(或稱(chēng)正加壓法)和反接線(xiàn)法(或稱(chēng)反加壓法) 
  1.發(fā)電機定子繞組表面電位外移正接線(xiàn)法(或稱(chēng)正加壓法) 
  發(fā)電機定子繞組內通入合格的內冷水,即將待測的定子繞組端部引線(xiàn)接頭,引水管搭接處的手包絕緣椎體,相間連線(xiàn)并聯(lián)塊等表面包上厚0.1-0.3mm,長(cháng)200mm 、寬120mm的鋁箔紙(若干張)作為儀器測量電壓的檢測部位。然后將發(fā)電機引出線(xiàn)三相短路,用發(fā)電機專(zhuān)用直流發(fā)生器對發(fā)電機定子繞組施加銘牌額定電壓的直流試驗電壓,在事先包扎的鋁箔紙處用專(zhuān)用測試儀逐次測量各部位對地電位。根據測量各部位對地電壓與相關(guān)試驗規程比較,判斷是否合乎標準,是否有缺陷。 
  1.1電位外移正接法所需試驗儀器、條件 
  測試前定子繞組內通合格的內冷水;對繞組端部表面絕緣進(jìn)行清理,消除表面臟污對測量結果的影響,試驗儀器設備容量要足夠,根據現場(chǎng)情況可三相共同加壓或分相加壓。 
  1.2 電位外移正接法優(yōu)、缺點(diǎn) 
  它能有效地發(fā)現交、直流耐壓試驗時(shí)所不能發(fā)現的缺陷。使用試驗儀器容量大、笨重;需合格的內冷水,需要多個(gè)車(chē)間相互配合,需要有內冷水系統正常運行,對相關(guān)車(chē)間的檢修進(jìn)度有影響;對發(fā)現下層線(xiàn)棒及綁繩和墊塊覆蓋得部位無(wú)法接觸到,無(wú)法發(fā)現缺陷;對定點(diǎn)缺陷發(fā)現較困難。試驗時(shí)需要包扎大量鋁箔紙,工作量大。 
  2.發(fā)電機定子繞組表面電位外移反接線(xiàn)法(或稱(chēng)反加壓法) 
  當發(fā)電機定冷水系統不能正常運行時(shí),即將待測的定子繞組端部引線(xiàn)接頭,引水管搭接處的手包絕緣椎體,相間連線(xiàn)并聯(lián)塊等表面包上厚0.1-0.3mm,長(cháng)200mm 、寬120mm的鋁箔紙換(若干張)作為施加發(fā)電機額定電壓的直流試驗電壓的加壓部位。然后將發(fā)電機引出線(xiàn)三相短路接在發(fā)電機專(zhuān)用電位外移測量?jì)x上,逐次改變加壓部位即可從電位外移測量?jì)x上獲得對各點(diǎn)對地電壓值。根據所測數據與相關(guān)試驗規程比較,判斷是否合乎標準。 
  2.1電位外移反接線(xiàn)法所需試驗儀器、條件 
  測試時(shí)發(fā)電機定子繞組不需要通入定冷水,沒(méi)有繞組端部絕緣表面臟污是否清理帶來(lái)的測量誤差,使用常規的直流發(fā)生器就可以加壓試驗。 
  2.2 電位外移反接法優(yōu)、缺點(diǎn) 
  使用試驗儀器容量小、輕便;適合搶修、大修時(shí)定冷水系統沒(méi)有恢復的狀態(tài)就可試驗。工作量較大,能有效發(fā)現下層線(xiàn)棒及綁繩和墊塊覆蓋得部位,對定點(diǎn)發(fā)現缺陷比較快速準確,試驗時(shí)需要包扎大量鋁箔紙。反接線(xiàn)時(shí)用保險絲綁扎絕緣部位時(shí),容易遺漏掉入定子膛內,運行時(shí)對發(fā)電機安全運行是極大的隱患。 



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