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大型发电机定子铁心常见故障及处理措施

  排除接地故障时,应认真观察绕组的损坏情况,除了由于绝缘老化、机械强度降低造成绕组接地故障,需要更换绕组外,若绕组绝缘尚好,仅个别绕组接地,只需局部修复。(1)槽口部位接地。如果查明接地点在槽口或槽底线圈出口处,且只有一根导线绝缘损坏,可把绕组加热至130℃左右使绝缘软化后,用划线板或竹板撬开接地点处的槽绝缘。把接地处烧焦的绝缘清理干净,插入适当大小的新绝缘纸板,再用绝缘电阻表测量绝缘电阻。绕组绝缘恢复后,趁热在修补处涂上白干绝缘清漆即可。若接地点有两根以上导线绝缘损伤,应将槽绝缘和导线绝缘同时修补好,避免引起匝间短路。(2)双层绕组上层边槽内部接地。先把绕组加热到130℃左右使绝缘软化,取出接地线圈上的槽楔,再把接地线圈的上层边起出槽口清理损伤的槽绝缘,并用新绝缘纸板把损坏的槽绝缘处垫好。同时检查接地点有无匝间绝缘损伤,然后把上层边再嵌入槽内,折合槽绝缘,打入槽楔并做好绝缘处理。在打入槽楔前,应用绝缘电阻表测量故障绕组的绝缘电阻,使绝缘电阻恢复正常。对于双层绕组下层边槽内部对地击穿,可采用局部换线法和穿线修复法进行修复。(3)若接地点在端部槽口附近,损伤不严重,在导线与铁心之间垫好绝缘后,涂刷绝缘清漆即可。(4)若接地点在槽的里边,可轻轻抽出槽楔,用划线板和线匝一根一根地取出,直到取出故障导线为止,用绝缘带将绝缘损坏处包好,再把导线仔细嵌回线槽。(5)绕组受潮引起接地的应先进行烘干,当冷却到60~70℃左右时,浇上绝缘漆后再烘干。(6)若由于铁心凸出,划破绝缘,应将凸出的硅钢片敲下,在绝缘破损处重新包好绝缘。

  定子铁心故障探测仪的应用。发电机定子铁心故障检查试验的目的是查找运行时的过热点隐患,防止扩大为发电机事故。上节提到的铁心试验方法是传统的试验方法,是通过临时安装的励磁绕组,在定子铁心上产生周向环绕磁通,试验时要抽出转子,大型发电机通常要用承载约300A电流的电缆,穿过定子内膛至定子机壳外部绕若干匝。对于500MW的发电机,要在铁心中产生的磁通密度达到发电机额定工作磁密的80%,大约需要3MVA的试验电源。试验时用红外热像仪测量定子内膛铁心表面的温度分布查找铁心故障点,以确定铁心表面的局部缺陷。这一电压是由穿过ABCD回路的磁通感应产生的,随着该回路尺寸的不同,电压数值可能达到几十甚至几百伏,后者是指轴向通风的发电机,在这些发电机中温度计导线沿着槽由定子端部引出。显然,这个电阻温度计对汽轮发电机机壳的任意第二点短路,都会形成电流回路。假如,定子机壳的E点是第二个短路点,在ABC-DE回路中就有电流,电流数值与回路电阻及短路点之间的感应电压数值有关。通常,电阻温度计的引线沿槽布设,从临近的铁心段间的径向通风沟引出。如运行经验指出,由于AB-CDE的面积小,故回路的感应电势和感应电流也小,未曾发现铁心损坏。具有轴向通风系统的汽轮发电机,当电阻温度计本身或它的引线绝缘损坏时,可能损坏有效铁心和绕组。对于电阻温度计埋在槽楔下面的水冷汽轮发电机,在重新打紧槽楔和更换定子线棒时,必须特别小心并注意电阻温度计引线的正确安装与敷设。当发电机出现一点接地时,如果接地电容电流和持续时间超过一定数值;就可能伴随出现定子铁心烧损事故,因此,随着单机容量增大,世界各国对于发电机单相接地保护要求越来越严格。