发电机定子绝缘降低处理

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摘要:因长时间停机检修造成发电机定子受潮,绝缘降低是贯流式机组普遍存在的问题,以处理关门岩水电站发电机定子受潮为例,介绍采用短路干燥法的处理过程及注意事项,实践证明效果较好。

关键词:关门岩;定子绝缘;短路干燥法

中图分类号:TM311 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2010)02-0282-01

1 问题发现及分析

关门岩水电站2009年4月1#机组因处理转轮漏油停机将近一个月,漏油故障处理完毕投运前检查发电机定子三相绝缘明显下降(见表1),判断为发电机定子受潮,处理办法一般有短路干燥法、热风干燥法、定子铁损及铜损干燥法,其中以短路干燥法最为常用,且操作简单、时间短、见效快。下面以我站此次采用短路干燥法处理绝缘受潮为例,对短路干燥法进行简要介绍。

2 短路干燥法

短路干燥法是将发电机三相绕组引出线在出口处短路,将机组手动开至空转,向转子加励磁电流,定子绕组电流随之上升,利用发电机铜损和铁心损耗产生的热量对受潮的绕组进行干燥。其中励磁电流可以经励磁装置加,因我站励磁变电压取自发电机出口,接线复杂费时,固选用500A直流电焊机作为励磁的直流电源。接线方法如图1所示。

2.1 短路干燥的试验步骤

(1)做好开机前准备工作,准备好三相短路线(短路牌),短路线(短路牌)必须满足通过发电机额定电流不发热,断开发电机出口断路器,并将断路器小车摇至试验位置。

(2)接好直流电焊机,焊机直流输出正、负极电缆不能缠绕一起,电缆不能放于地毯或易燃性地板上,以免电缆发热起火。接好三相短路线,接法为星形接法,A相与B相、B相与C相短接,其短接线电流为相电流,满足Ia+Ib+Ic=0。

(3)将发电机冷却风机切停,将发电机空气冷却器冷风、热风报警出口定值整定至100℃以上,避免因温度上升引起机组报警或停机,退出发电机冷却风机故障停机保护。

(4)开起机组至额定转速,打开直流电焊机从0A开始缓慢增加励磁电流(直流焊机电流),初期应使绕组温度以5℃/h的速度升至40℃左右,并保持约2小时,然后逐步升高绕组温度,但不要超过10℃/h。开始绕组温度不能升高太快,因为当绕组温度高于铁心温度时,绕组与铁心膨胀系数不同,潮湿的绝缘介质也会膨胀,在膨胀过程中,线槽内绕组绝缘会受到机械力的影响遭到破坏。

(5)烘干时定子电流不应超过额定电流,经常检查发电机无过热、冒烟、焦味等异常现象。

(6)定子短路干燥时间一般不小于72小时。

2.2 注意事项

(1)按发电机额定电流选取合适的短路排或短路电缆。短路点接线必须可靠,不能开路,短路点应在出口断路器靠发电机侧,防止因出口断路器误跳造成突然开路,破坏绝缘。

(2)干燥过程中注意排出泡头潮气,间隔3小时打开冷却风机排风10分钟左右。

(3)每12h停电焊机测量转子绝缘,发电机定子的绝缘电阻应换算为75℃时的绝缘电阻,此时的绝缘电阻与额定电压之比每千伏应大于或等于1MΩ并保持5h不变。

R75=Rt275-t10

式中: R75为75℃时的绝缘电阻(MΩ); Rt为实测值; t为摇测时温度。

此外,吸收比K ≥1.6 以上并保持5h 不变;转子绕组绝缘电阻不应小于0.5MΩ并保持3h不变。

(4)发电机保护除低励告警、失磁保护外,其它保护应可靠投入。

(5)检查确认现场没用易燃物质,准备好充足的灭火器材。

(6)试验时,定子绕组和铁心温度不应超过厂家给定值,电流不应超过额定电流。

(7)干燥过程中应有专人值班,严格监视定子温度,定子电流、励磁电流、泡头环境温度,并做好记录,定子绕组温度一般不超过80℃。若试验出现异常,立即停止试验;若设备出现异常,立即停机。

3 总结

从2009年4月30日凌晨开始到2009年5月1日下午约40个小时,我站通过以上试验方法,对发电机定子进行绝缘降低处理,烘烤完毕,绝缘合格(见表2)。目前国内灯泡贯流式机组逐年增多,由于发电机安装在泡头内,密闭于水下,使其极易受潮,尤其检修时间过长,就会造成定子绝缘降低现象,采用定子短路干燥法进行绝缘处理操作简单、效果好。

参考文献

[1]刘国选.灯泡贯流式水轮发电机组运行与检修[M].北京:水利水电出版社, 2006.