导航：安全管理网>> 安全论文>> 电力安全论文>>正文

白山水电厂水轮发电机绝缘降低原因及处理方法

文档作者：项德志张宝源孔繁臣文档来源：东北电网有限公司松江电站工程建设局		点击数：	更新时间： 2025年11月19日
下载地址：点击这里	文件大小： 203.62 KB 共3页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共3页]

本文件共3页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：203.62 KB 共3页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：酉酬水电站消能防冲设计

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

2010年第1期
2010 Number l
水电与新能源
HYDROPOWER AND NEW ENERGY
总第87期
Total No。87
文章编号：1671—3354(2010)01—0036—03
白山水电厂水轮发电机绝缘降低原因及处理方法
项德志，张宝源，孔繁臣
(东北电网有限公司松江电站工程建设局，吉林吉林134500)
摘要：运用溢出电位法准确地判明定子端头盒绝缘缺陷，找出水轮发电机定、转子绕组绝缘击穿和下降的原因，并提出
了有效的处理方法。
关键词：水轮发电机；绝缘降低；受潮；粉尘；溢出电位
中图分类号：TM934．3l 文献标志码：B
Treatment to insulating capacity drop of hydrogenerators
of Baishan Hydropower Plant
XIANG Dezhi，ZHANG Baoyuan，KONG Fanchen
(Songjiang Hydropower Station Engineering Construction Bureau，Northeast Power Grid Corp．Ltd．，Jinlin 134500，China)
Abstract：The defects of end—node insulating boxes of the hydrogenerator stator of Baishan Hydropower Plant are ascertained
accurately by means of spillover electric potential，the causes why the winding insulating of hydrogenerator stator
and rotor is breaked and droped are found out．and the effective treatment measures are proposed．
Key words：hydrogenerator；insulating capacity drop；moistened；dust；spillover electric potential
1 问题的提出
白山电站一期3台300 MW水轮发电机组布置于
地下式厂房内，自1983年末第一台机组投产发电以来
发电机相继出现了18次预防性试验绝缘击穿和绝缘
电阻降低的故障。对绝缘故障按其性质进行统计：预
防性试验击穿6次，绝缘电阻降低12次，定子尤其是
转子绝缘受潮故障占绝缘故障总数的75％。而且定
转子的绝缘受潮的故障多发生在机组大小修后，或机
组长期处于备用状态时，使机组不能如期或随时投入
正常运行。对于300 MW的水轮发电机定转子进行干
燥的难度大，过程复杂，干燥时间长，因此绝缘受潮的
故障对安全生产影响很大。
2耐压过程绝缘击穿原因
按《电气设备预防性试验规程》规定：发电机显极
收稿日期：2009—09—03
作者简介：项德志，男，工程师，从事水电站运行与管理工作。
36
式转子大修时，其转子绕组交流耐压试验电压为5倍
励磁电压，不大于2 000 V，试验电压取2 000 V，耐压
时间为l min，其峰值电压2 828 V，高于励磁系统非线
性电阻灭磁电压最高值2 800 V。
白山电站300 MW水轮发电机组转子额定励磁电
压515V，总体绝缘耐压标准为工频3 500 V，持续
1 min，单个磁极耐压水平为工频5 500 V持续1 min。
试验电压低于绝缘设计电压，不应该出现转子绕组绝
缘击穿故障，4次耐压均未超过规定值，最低1次
160 V，磁极却被击穿了，说明磁极本身绝缘存在问题。
拔下磁极发现，磁极本体脏污，磁极线圈、铁芯及绝缘
上布潢了粉尘、油污，铁芯(地)与线圈间的粉尘、油污
构成爬电通道，耐压时磁极绝缘被击穿。粉尘是机械
风闸在制动发电机摩擦过程中的生成物，是一种含有
铜丝粉成分的黑色混合物，粉尘和油污在相对湿度较
小时阻值较高，当环境湿度增大时，其阻值明显降低。
万方数据
项德志，等：白山水电厂水轮发电机绝缘降低原因及处理方法2010年1月
3转子绝缘受潮原因
发电机转子受潮大都发生在6～9月的多雨季节，
此时地下厂房湿度较大。在这段时间内，厂房内温度
一般在20—26℃之间，机组冷却水温度6～10。(2(取自
水库底部)，冷却水温度低于厂房内温度，温差及湿度
较大的空气使得发电机冷却水管路发电机冷风器结
露，发电机定转子绕组所处的环境湿度很大。由于水
轮机组发电机部分密封不严，故潮湿空气能够进入发
电机内部。潮湿空气能够进入风洞，遇到发电机冷风
器严重结露。由于设计、施工的问题，致使下风洞排水
不畅，个别冷风器下部积水达5—10 mm，机组运转时
各部发热使下风洞内温度升高，积水蒸发，待机组停机
备用或小修时，温度下降，湿度加大，停机时间越长
(检修或备用)，湿度越大，绝缘越容易受潮。此外，发
电机内部的粉尘湿度增大，其导电能力越强，加速了绝
缘受潮的速度。
4发电机定子绕组绝缘下降原因
(1)发电机定子绕组线棒主绝缘采用环氧粉云母
带连续包扎，厚度达5．25 inln，端部用并头套连接选用
外部用绝缘盒进行绝缘，绝缘盒内灌注环氧树脂。这
种黄色绝缘的绝缘强度是很高的，应该出现绝缘电阻
到零的现象，在历年机组大修过程中对外观检查，发现
端头绝缘盒裂纹18个。肉眼不容易看到的用溢出电
位法检查(溢出电位试验接线图)，在直流试验电压
18 kV下，溢出电位l kV以上的绝缘盒一共76个，在
每个机组中有不同程度的存在，其中环氧裂纹最高电
位达7 kV。
溢出电位的试验接线原理如图1和图2所示。
如图2所示，当发电机上机架和转子吊出后，在定
子绕组端接头绝缘盒周围用手工包一层锡铂纸，为使
锡铂纸贴紧绝缘盒，在锡铂纸周围扎1条橡皮筋。用
直流高压发生器对定子绕组(定子绕组三相短接)加
直流电压18 kV，读取泄漏电流，然后通过计算得出溢
出电位。利用公式U=IR，当u超过1 kV时为不合
格。即为加快试验速度，试验时可先把绝缘盒用锡铂
纸逐一包好20—30个，然后逐一试验。
绝缘棒内有电阻
绝
定子绕组
图1试验电路
直流电压18kV
图2试验线棒
正是由于定子绕组线棒端头盒出现环氧裂纹和小
孔及堆积在其间的粉尘及油污，构成了潮湿空气通过
绝缘的通道，进而导致绝缘的降低。
(2)小孔及裂纹产生的原因。在灌注绝缘填料
时，很多地方的气泡都因空间太小而排不出来，造成绝
缘盒内部有很大的气隙(或气泡)。接头盒绝缘填料
固化剂配置过多会造成绝缘填料固化时间短，且绝缘
变脆、变硬，失去弹性，受振动或打击时容易破裂。线
棒接头焊接不良造成接触电阻增大。根据Q=fRt，在
额定电流下，接触电阻增大的接头会局部发热，如此长
期运行，绝缘材料便会逐渐热老化。热老化的象征大
多为绝缘颜色逐渐变为焦黑，失去弹性，变硬、变脆，发
生龟裂，机械强度降低，严重者受振动即剥裂。
5处理方法
(1)降低空气湿度，改善发电机的运行环境。白
山发电厂发电机采用封闭双路径向通风系统，考虑到
37
万方数据
水电与新能源2010年第1期
厂房冬季取暖问题，在下风洞外墙开有对流的冷热风
对流孔，在多雨季节采取发电机密封措施，关闭所有冷
热风孔，封闭下风洞门，尽量减少发电机内部与外部的
对流，减少潮湿空气进入。同时在风洞周围安装了8
台吸湿机，每台吸湿机名义除湿量128 L／d，30℃，湿
度80％，(即环境温度为30℃、相对湿度为80％时每
日吸除水容积为128 L。当环境湿度大于45％时开始
除湿，湿度为40％时停止除湿。其吸出的水分通过封
闭管路排至水车室内，使发电机的运行环境有了明显
的改善。三峡发电厂采用了4台7．5 kW的热风机，
小浪底发电厂采用了8台3 kW石英管发热器布置在
下风洞周围，应该说能够满足发电机干燥的需要。但
发电机环境温度过高会加快发电机绝缘的老化，因此
我们没有采用上述直接加热的除湿方法。
(2)减少油污粉尘对发电机的污染。水轮发电机
电气制动系统投入使用，该系统设置了电气制动、机械
制动和机电混合制动3种制动方式，现场可以灵活运
用。正常情况下，在机组停机转速降低到50％时投入
电气制动，转速降到10％时投入机械风闸制动，减少
了风闸与转子制动环摩擦的时间和相对速度，发电机
内部粉尘量明显减少，运行环境得到了改善。现正在
研究对风闸进一步改造，在风闸的闸板周围设置一圈
封闭的毛刷帷幕，将仅有的风闸粉尘限制在风闸内的
空间，并由粉尘吸储装置对其进行回收。
白山发电厂发电机为悬式机组，上导油箱位于发
电机内，因此油箱内的透平油挥发的气体便附着在转
子磁极和定子线棒上，和粉尘黏着在一起加剧了定、转
子的脏污程度，加快了绝缘的老化速度。将油箱周围
进行封闭，两端留有进出空气的管道，一端吹入洁净的
空气，另一端将带有油气的空气带走，并由油雾吸收装
置进行回收。这一方案正在实施中，如图3所示。
(3)恢复和加强发电机的绝缘处理。利用机组扩
大性大修吊出转子的机会，对定、转子进行彻底清扫，
用环氧树脂涂抹转子绝缘薄弱处。对于围带与转子绕
组间的缝隙，用环氧腻子封死易构成爬电的通道。
对于定子接头盒，根据试验结果，溢出电位超过
1 000 V的用扁铲逐一将其铲掉。此过程须注意：铲除
38
转轴
洁净空气
密封革上导油箱
图3净化透平的挥发气体的方案图
绝缘盒时不要损坏线主绝缘及线棒接头处铜条。对于
绕组下端部绝缘盒，可直接填料稍固化后将固定板取
下即可。但对于绕组上端绝缘盒则应将其套入线棒接
头后调正，用环氧腻子对其底部开口进行封堵，固化后
即可进行绝缘填料灌注，一般分3次灌注。第一次对
每一绝缘盒灌注8—10 mm厚，视其不漏并稍许固化
后再进行第二次和第三次灌注，直至灌满每一绝缘盒。
灌注时注意速度不能太快，以使盒内气泡慢慢排出。
绝缘填料的配比严格按照说明书执行。
当绝缘盒内绝缘填料灌注完毕并经过约1 d时间
固化后，就可进行修补。对于上端部绝缘盒则用环氧
腻子填补并稍有凸起(用环氧腻子填补替代绝缘盒盖
子)，注意不应留有缝隙，边角稍有圆弧过渡，对于下
端部绝缘盒则用环氧泥填补成过渡圆弧过渡到线棒根
部。处理后的绝缘盒经过2～3 d，等绝缘填料完全固
化后即可进行试验，按溢出电位试验方法对每一处理
过的绝缘盒进行试验。试验合格后，为了检查整体绕
组在绝缘盒的处理过程中是否有损坏，则可视现场情
况对每相定子绕组进行2倍或2．5倍额定电压的直流
耐压和2．0倍交流耐压试验，全部试验合格后喷上发
电机绝缘漆。
6结语
通过上述方法，使发电机内部粉尘基本能够得到
根治，湿度也可以降低到规定值，保证了机组的安全运
行。此方法不仅适用于白山发电厂地下厂房的发电机
组，同时对其他地下厂房和多雨地区的发电机组同样
适用。

网友评论 more

电力安全论文最新内容

11-19