660MW发电机定子线圈端部手包绝缘缺陷的测试

660MW发电机定子线圈端部手包绝缘缺陷的测试

李明广

邹平县宏旭热电有限公司

摘要：发电机是电力系统中重要的电力设备，他的安全运行影响着整个电力系统的可靠供电，尤其是大容量发电机在电力系统中的作用更加重要。目前660MW机组在绝缘材料、连接方式及线棒构造上与之前330MW机组有本质区别，本文主要结合660MW机组大修经验对发电机定子线圈端部手包绝缘缺陷的测试过程进行介绍。并阐述发电机定子线圈手包绝缘的测试方法，为同类型发电机后续的安全运行及检修试验提供参考依据。

关键词：发电机；大修；手包绝缘

引言

发电机在大修期间，根据电气预防性试验规程规定，必须进行绝缘电阻、直流电阻、交流耐压、直流耐压等一系列预防性试验，其中直流耐压及泄漏试验对发电机端部槽口绝缘的贯穿性缺陷、老化等比较敏感，而对远离铁心的引线、接头处手包绝缘因工艺不良或材质不佳、运行中震动及电动力作用使绝缘开裂造成的局部缺陷反应不灵敏。这就造成虽然有的发电机每次都按标准试验合格，但对660MW水内冷大型发电机仍发生过多起定子端部手包绝缘对地放电或短路故障事故，造成很大的损失。为此，作为反事故措施，在大型发电机第一次大修时要做发电机定子线圈端部手包绝缘表面局部泄漏电流及电位试验。经查阅相关资料发现国产大型汽轮发电机普遍存在由于有引线手包绝缘整体性差，线棒主绝缘末端及引水管搭接处绝缘处理不当，绑扎用的涤玻绳固化不良以及端部固定薄弱等工艺缺陷，在运行中易发生端部短路故障，为了检测定子绕组端部绝缘缺陷，更加需要做定子绕组端部局部泄漏电流和表面电位试验。

1 试验目的

发电机定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量，可以发现发电机端部手包绝缘缺陷；在发电机三相线圈电流严重不平衡时可以避免采用烫开定子接头的方法，在不损坏定子结构的条件下查找局部缺陷；可以发现定子接头处铜线焊接及质量造成的渗漏隐患。

2 测试方法

测试注意事项：发电机手包绝缘试验，需在发电机转子抽出后进行，要求在通水条件下进行，发电机内冷水正常运行，水质保持合格状态，试验前所有发电机内部测温元件需短路接地，防止加压时损坏。由于此试验为高压试验，试验中应采取高压带电作业的安全措施，操作人员应戴绝缘手套，穿绝缘靴，并有专人监护。测试完毕后将高压引线充分放电后方可进行下一步工作，另外在清理端部锡箔纸时也需要先进行放电，避免残余电荷带来的风险，同时清理时应清理干净。

测量方法：在发电机定子绕组端部手包绝缘处及过度引线并接块处包裹好锡箔纸，包裹锡箔纸时，应尽量包得服帖，特别是线圈与引线交叉部位。线圈根部应尽量紧密。同时锡箔纸不可与相邻被测线棒锡箔纸相碰，以防影响测试结果。发电机汽侧、励侧两侧端子编号，可以根据制造厂编号，也可以从左侧水平位置下方第一槽开始逆时针编号。然后在手包绝缘一侧施加与额定电压相同的直流电压，测量另一侧的泄漏电流值或电压值。试验电压为发电机的额定电压，我厂发电机额定电压为20KV，所以试验电压为20KV。在加压前应测试发电机绝缘电阻，在绝缘电阻合格的状态下才能加压。按照加压方式的不同可分为正接法和反接法。

正接法（图一）：在定子绕组的出线端加压，发电机定子三相绕组首尾短接加直流电压至试验电压20KV。用100兆欧电阻杆串微安表逐点测试包铝箔的部位，同时记录微安表的读数。用专用测量装置测量手包绝缘外锡箔纸处的对地电压值。一般在通水的情况下进行。

图一（正接法）

反接法（图二）：在手包绝缘外的锡箔纸上加压，将三相绕组在出线端首尾相连并短接后经微安表接地 , 测量其泄漏电流值。反加压方法每次只在一处手包绝缘加压 , 试验容量较小 , 试验方法较简单。

图二（反接法）

以上两种试验方法各有各的优缺点，正接法由于是将定子三相绕组首尾相连并短接在其上加压，测试部位的电压一般较低（多为几百伏），对测试人员及测量仪器、仪表都比较安全可靠，测量准确度较高，应用比较广泛。但是其试验容量较大，需用的设备容量大，试验方法比较复杂。反接法由于每次只在一处手包绝缘加压，试验容量较小，试验方法较简单，但由于直接在锡箔纸上加高压对试验人员及设备的危险性较大，试验时应特别小心。

水内冷定子绕组试验时，为了同时检验接头焊接或其它渗漏质量问题，应在水质合格打水压状态进行试验。如果定子绕组在不通水条件下试验，定子引水管必须严格吹净，防止定子引水管内表面闪络，采用反接法时还会使微安表分流，影响测量结果。

3 结束语

发电机定子绕组端部表面电位及泄露电流测量是检查发电机绝缘缺陷的一项可靠行之有效的试验方法。这种试验方法补充了直流耐压、交流耐压不足之处，更有效地发现设备存在的绝缘局部缺陷。为机组安全可靠经济运行奠定了良好的基础，为设备长周期运行创造了条件，使设备真正得到了健康运行的保障，提高了公司的经济效益。通过以上分析，发电机定子绕组端部表面电位及泄露电流测量是检查发电机绝缘缺陷比较灵敏和有效的手段，值得推广和应用，但是对试验方法及试验标准方面还需进一步明确，已保证试验的安全性和准确性，我们在以后的工作中，还应对发电机定子绕组端部表面电位试验及泄露电流试验进行更广泛的探索、研究，尽早发现设备的潜在隐患，把设备缺陷消除在萌芽状态 ，真正使设备达到一个健康稳定水平。

参考文献

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