南欧江七 级水电站 1 号机组转子一点接地报警检查处理 方案

程小武  

中电建水电开发集团有限公司  四川省成都市 610000

1. 项目概述

南欧江七级电站2台机组集电环采用重庆水轮机厂有限公司产品，2021年09月18日上位机报1G机组保护A柜转子接地报警动作，检查发现1号机组转子绝缘值为0M导致，根据业主及厂家意见对1号机组上下集电环、滑环轴、压紧螺杆进行刷绝缘漆处理；集电环之间的绝缘垫圈、绝缘套管进行更换。2022年1月，新绝缘套管、绝缘垫圈已运抵七级电站现场，为保障绝缘垫圈、绝缘套管更换工作安全实施，特编制此方案。

2. 编制原则

1. 1. 1. 作业安排的可行性、合理性、安全性作为编制的宗旨。

      2. 合理安排作业顺序，在绝缘垫圈、绝缘套管及集电环、滑环轴刷漆更换过程中保证各个环节施工的安全。

      3. 严格进行施工安全校核及审查，保证施工作业安全及设备安全。

3. 项目主要工作内容

本次更换绝缘垫圈、绝缘套管及集电环、滑环轴刷漆项目包含的主要工作内容为：

（一）前期准备

1. 到货绝缘垫圈、绝缘件尺寸复核；

2. 施工方案编制、审批；

3. 材料、设备等物资运抵现场及准备；

4. 工器具、实验工器具准备；

5. 绝缘油漆按照GB2643-81和GB1981-89的有关要求进行试验、绝缘漆必须具备合格证、外观及粘度应符合产品的技术要求；

6. 起重设备机具的准备；

7. 开工前完成安全技术交底。

(二)作业内容

1. 办理工作票及执行安全措施；

2. 完成集电环绝缘垫圈、绝缘套管、刷漆工作面铺设；

3. 主厂房桥机就位；

4. 1号发电机组外罩拆除；

5. 测量绝缘垫圈、绝缘套管更换前转子绕组、集电环、励磁系统绝缘值并记录；

6. 拆卸与内罩连接的附件及二次线路；

7. 拆卸前做好设备位置标记及自动化元器件的保护工作；

8. 拆卸旧绝缘套管、绝缘垫圈；

9. 拆卸集电环；

10. 集电环、集电环轴、压紧螺杆刷绝缘漆并晾干；

11. 安装新绝缘套管、绝缘垫圈；

12. 回装集电环；

13. 恢复附件及二次线路接线；

14. 测量更换后转子绕组、集电环、励磁系统绝缘值并记录；

15. 检查绝缘件安装后集电环安装工艺符合规范要求；

16. 主厂房桥机归位；

17. 场地恢复；

（三）1号机组恢复运行

1. 恢复安措；

2. 1号机组投运。

工艺流程见附件一:一号集电环绝缘套管、绝缘垫圈更换工艺流程图

4. HSE管控措施

（一）安全保证措施

1. 1号机组检修状态。

2. 完成办理电气一次工作票，现场安全措施已布置。

3. 在1号机组工作中，现场配置灭火器等消防设备。

4. 起重设备必须经过年检合格。

5. 起重工必须持证上岗。

6. 1号机组导叶全关、进水蝶阀全关、发电机出口断路器、隔离开关处于断开位置、灭磁开关分位、灭磁开关柜后励磁电缆必须可靠接地；相关二次线路必须断电。

7. 全体工作人员应听从统一指挥，整个起重吊装及回装过程，需有专人监护，过程中发现问题应立即停止，并向现场负责人反映，协调解决后方可进行后续工作。

8. 刷漆作业时应做好气体中毒、火灾等安全措施。

9. 切割作业时应正确使用电动工器具注意做好个人防护、佩戴护目镜。

10. 电焊机外壳必须设有可靠的保护接零、必须定期检查电焊机的保护接零线。电焊作业现场10m范围内不得堆放易燃易爆物品并铺设好防火毯、在空间狭小的地方电焊作业时,需采取强制通风措施,降低作业空间有害气体及烟尘的浓度。

11. 作业人员必须佩戴安全帽，穿好工作服、工作鞋等劳动保护用品。

风险辨别表

（二）健康保证措施

1. 1. 1. 工作中配备劳动防护用品，并做好安全防护措施。

      2. 电焊和气焊切割时，使用防护用具，防止弧光伤害，同时加强现场通风。

      3. 拆卸和搬运大件元器件时，应固定牢固，防止掉落伤人。

      4. 酒精、油漆危化品作业时，应有专人监护；正确佩戴防护用品。

（三）环保保证措施

1. 1. 1. 施工中应杜绝材料的浪费，当天收工后应将场地内的废型钢、焊条头等固体废料收集并集中处理。

      2. 对集电环、绝缘件等刷漆过程中现场派人员监视，每天收工后应尽量不剩油漆材料。剩余油漆不准乱倒，应收集后集中处理，废弃物按环保要求分类消纳。施工期间产生的碳粉应及时清理防止对其它工作面造成环境污染。

5. 前期准备工作

（一）重点工序的确认

1.绝缘油漆检验和施工工艺

①检验：

本次作业使用的绝缘油漆应按照GB2643-81和GB1981-89、GB/T11026.3-2006电气绝缘材料耐热性、绝缘材料电气强度的有关要求进行试验、实验结果应满足具有良好的电化性能、热性能、机械性能和化学性能，附着力好，机械强度高，绝缘性能优良的要求。绝缘漆必须具备合格证、外观及粘度应符合产品的技术要求。

②施工工艺：

1. 施工前钢结构表面要求喷砂至瑞典 SIS 055900 标准 Sa 2.5 级。喷砂前表面无油脂水气和其它杂物，是单包装产品，把涂料搅拌到均匀的粘稠度，根据涂装施工需要加入适量的稀释剂，搅匀方可使用。
   2、绝缘漆涂装间隔：最短12h
   3、建议涂装道数：无气喷涂一道，滚涂、涂刷两道。
   4、稀释剂：醇酸系列专用稀释剂。
   5、适用期：混合后在25℃时8h内用完。
   6、前道配套涂料：醇酸铁红漆
   7、后道配套涂料：醇酸漆
   8、涂装环境：相对湿度须小于85%

1. 1. 1. 正负极碳刷架、绝缘垫圈、绝缘套管拆装方式

1. 正负极碳刷架拆装：经现场确认正负极碳刷架均由螺母垫片绝缘垫圈固定在螺杆上，使用活动扳手即可松开碳刷架下端螺丝取走绝缘垫圈，正负极碳刷架沿固定螺杆下方取走拆除。（滑环室内自动化元件、正负碳刷架拆除后应将内罩拆除，否则集电环处的螺杆由于长度的原因无法取出）

2. 绝缘垫圈、绝缘套管拆装：绝缘垫圈、绝缘套管均由螺杆固定螺母拧紧，使用活动扳手即可松开螺杆上下端螺母、使用1T千斤顶即可将螺杆从下方顶出（此时滑环内罩已拆除）。

1. 1. 施工准备

      1. 进行图纸等资料审核，方案经项目部审批。

      2. 材料、设备等物资运抵现场及准备；

      3. 电气绝缘漆经检验合格；

      4. 起重设备机具的准备；

      5. 开工前完成安全技术交底。

6. 绝缘垫圈、绝缘套管更换、集电环刷漆及机组投运方案

1. 办理工作票，检查安全措施执行情况；

2. 场地已铺设完成；

3. 使用500V兆欧表测量测量转子绝缘值（拍照记录）

4. 使用两台吸尘器对集电环内外碳粉进行清扫；

5. 管道附件、地脚螺栓及二次线路拆除（拍照做好位置标识，方便回装）；

6. 主厂房桥机5T电动葫芦就位；

7. 拆除大轴补气管路，使用干净白布将管路口进行包裹；

8. 拆除滑环室内自动化元件及线路（拍照）；

9. 取出碳刷压板；

10. 将转子引线铜牌正负极与集电环正负极分开；

11. 分别测量转子绕组、集电环、励磁系统绝缘值（拍照记录）

12. 拆除负极碳刷架：将负极碳刷架左右两端固定螺杆下方螺母拆除即可拆除负极碳刷架；

13. 拆除正极碳刷架：负极碳刷架拆除后将正极碳刷架沿固定螺杆下方取出即可；

14. 拆除内罩；

15. 拆除正负极集电环、绝缘垫圈、绝缘套管：

1. 使用扳手将正集电环螺杆上方一圈螺母、绝缘垫圈拆除；

2. 使用电动葫芦将正集电环吊出；

3. 使用扳手将负集电环螺杆下方一圈螺母、绝缘垫圈拆除；

4. 将负集电环拆下，放置在下方；

5. 将螺杆及绝缘套管拆除；

16. 将正负集电环、集电环孔、螺杆、碳刷架、碳刷架孔、固定螺杆、集电环轴、螺母、垫片、绝缘垫圈刷绝缘漆（正负集电环与碳刷接触部分不刷漆）；

17. 集电环、碳刷架、绝缘垫圈、绝缘套管回装：

根据拆卸前，设备所在位置、安装工艺要求进行回装。

18. 测量转子绕组、集电环、励磁系统绝缘值（拍照记录）

19. 试验合格后进行自动化元件、外罩、大轴补气管道、附件回装；

20. 主厂房桥机归位；

21. 工完料尽，场地清；

（二十二）工作票销票，恢复安措。

7. 设备/材料配置

设备/材料配置见： 附录表3.设备配置及台班估算表

附录表4.材料机具配置表

8. 工期计划

本次检修计划在备品备件到货后择机进行，预计工期为7天。详见附录表5：工期计划表。

9. 质量保证措施

1. 1. 1. 组织施工人员熟悉相关厂家的设备技术文件和设计图纸，掌握施工工艺流程，加强方案研究及技术交底，使施工人员掌握施工方法，熟悉施工要求。

1. 1. 1. 绝缘漆检验施工工艺应满足规范要求。

      2. 设备拆除前应做好设备位置标记并保留影像资料。

      3. 开始工作前应对机组各部分绝缘值进行测量并保存记录。

      4. 回装完成后使用500兆欧表对机组转子绕组、集电环、励磁系统绝缘进行再次测量，测量结果应满足规范要求。

      5. 做好检修前和检修后数据记录，特别是机组带负荷运行后转子绝缘定期测量。

10. 结论

水电站机组报转子一点接地意味着转子绕组、集电环、励磁系统存在绝缘问题导致存在漏电的情况引发上位机报转子一点接地报警，从根本上分析主要从转子绕组、集电环、励磁系统方面进行检查，而水电站报转子一点接地大多数情况下是由于集电环部分绝缘下降导致，究其原因集电环部分碳刷磨损导致碳粉在集电环处到处堆积，又因为碳粉为导体，倘若集电环某一部分绝缘存在问题这将直接导致上位机报转子一点接地报警，处理的办法归根结底：1、检查系统哪部分绝缘存在问题，找到并解决2、减少碳粉即可减少因为某处绝缘问题导致报警的频率。

参考文献

1、GB 26860 电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分

2、E11351╱13（集电环装配图）

3、SF105-30/8500立式水轮发电机说明书（重庆水轮机厂）

4、Q／YW 7031102-2019 发电机检修规程

5、GB50150-2016电气装置安装工程电气设备交接试验标准

6．GB7894《水轮发电机基本技术条件》

7．GB/T8564-2003《水轮发电机组安装技术规范》

8．GB/T1981.1--2007/IEC60464—1:1998电气绝缘用漆

9．GB/T783-1987 起重机械 最大起重量系列

10.GB2643-81电工绝缘无溶剂漆实验方法

11.GB1981-89有溶剂漆实验方法

12.GB/T11026.3-2006电气绝缘材料耐热性