大型發(fā)電機(jī)定子繞組常見(jiàn)故障原因及應(yīng)對(duì)措施

1、大型發(fā)電機(jī)定子繞組常見(jiàn)故障原因及應(yīng)對(duì)措施[摘 要] 根據(jù)多年處理定子繞組故障的經(jīng)歷，總結(jié)了一些常見(jiàn)的大型發(fā)電機(jī)定子繞組故障分析及處理方法。 最常見(jiàn)故障的原因是定子線棒下線時(shí)沒(méi)有按照安裝工藝操作， 在耐壓試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)放電現(xiàn)象或在試運(yùn)行試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)損傷線棒絕緣層的事故。 其次是定子繞組擊穿， 機(jī)組的一些附屬設(shè)備超過(guò)使用年限， 運(yùn)行過(guò)程中會(huì)引起繞組擊穿事故； 安裝或大修時(shí)金屬異物遺留機(jī)組內(nèi)， 也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)定子繞組擊穿的事故。最后介紹繞組內(nèi)部故障原

2、理， 利用多回路理論結(jié)合有限元計(jì)算方法診斷單相接地故障位置； 利用泄漏電流與端部繞組絕緣缺陷的關(guān)系， 診斷繞組絕緣存在缺陷的部位。[關(guān)鍵詞] 定子繞組；擊穿；安裝工藝；附屬設(shè)備；多回路理論0 前言隨著我國(guó)機(jī)電制備技術(shù)的不斷改進(jìn)， 發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量也不斷提高。 大型發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)中最重要的主設(shè)備之一， 大型發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障導(dǎo)致無(wú)法運(yùn)行， 將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的后果。 發(fā)電機(jī)損壞事故中有將近50%是由定子繞組絕緣損壞引起的。 定子繞

3、組單相接地故障是發(fā)電機(jī)最常見(jiàn)的一種故障， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀定子繞組和鐵心，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。1 定子繞組擊穿的原因1.1 1.1 安裝工藝的影響工藝操作過(guò)程會(huì)影響電機(jī)安裝質(zhì)量。四川某電站20kV 等級(jí)的發(fā)電機(jī)下層線棒，耐壓試驗(yàn)時(shí)，多次在52kV 下出現(xiàn)繞組下端放電現(xiàn)1.3 1.3 手包絕緣不良國(guó)產(chǎn)200MW 汽輪發(fā)電機(jī)出現(xiàn)過(guò)明顯的相間短路事故， 易發(fā)生相間短路的部位有： 定子繞組端部的引線手包絕緣、 引線手包絕緣與異相線棒接頭之間及汽側(cè)端

4、部高電位異相接頭之間。相間短路原因如下[2]：1）手包絕緣沒(méi)有固化成一體，絕緣層之間有空隙，油污，水汽容易順著空隙進(jìn)入絕緣層與導(dǎo)線之間的界面，減弱了絕緣性能；2）繞組端部固定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低， 在交變電磁力和熱應(yīng)力作用下， 線棒與固定件之間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移，磨損主絕緣。1.4 1.4 存在異物發(fā)電機(jī)在安裝或大修期間，鋸條頭、螺釘、焊渣、鐵絲頭、金屬條等異物遺落在機(jī)組內(nèi)， 會(huì)引起機(jī)組擊穿事故。 機(jī)組內(nèi)遺留金屬異物的主要原因就是操作工藝執(zhí)行不力、

5、檢查驗(yàn)收不到位、 操作者工作不細(xì)致。2 定子繞組內(nèi)部故障分析檢測(cè)研究發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障時(shí)， 基于快速傅立葉變換和小波變換技術(shù)建立了數(shù)學(xué)模型， 可以對(duì)不同運(yùn)行工況下同步發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部匝間短路故障的時(shí)頻穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值分析。 下面從另外幾方面介紹分析定子繞組內(nèi)部故障及解決措施。2.1 2.1 多回路理論分析電機(jī)內(nèi)部故障定子繞組內(nèi)部故障時(shí)氣隙磁場(chǎng)的諧波很強(qiáng)，電機(jī)中慣用的參數(shù)不能用于分析內(nèi)部故障。高景德及王祥珩1987 年首