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发电机配件的故障隐患解析和方案

时间:2011-11-1 15:01:00   来源:中国发电机网   添加人:admin

  定子绕组设计为槽双层叠绕,三相支路星接,中性点不接地运行,现场组装为分瓣安装在每相每个支路的个线槽的上下层线棒间垫条内装有测温元件,测温信号线从垫条的上端引出。

  定子线棒的主绝缘采用级环氧粉云母材料,整根线棒进行真空环氧树脂浸渍并烘烤硬化处理线棒固定采用在铁芯槽底、层间半导体垫条、槽楔与定子铁芯之间的间隙填充半导体硅橡胶固化,保证线棒与铁芯之间无间隙。

  槽口和上层线棒和塾条之间有比较明显的电腐蚀现象。故障情况在四台发电机运行巡视中发现,发电机机坑四周臭氧味很重,臭氧的产生应该是由于电晕的产生而引起的,由于发电机出口母线电压为,母线表面一般木会产生电晕现象由此引起了电厂的高度重视,我厂于年组织华北电科院和生产厂家利用号发电机小修针对此现象做了以下试验项目①测量线棒出槽口处表面电位②发电机局部放电③泌量定子槽内局部放电④测量定子线棒测温元件感应电压。定子槽楔在小修期间由于工期原因无法打开,影响了试验的准确性,前三项试验侧量结果显示槽内线棒没有发现明显缺陷。在测量定子线棒测温元件感应电压时,第十四号测温元件感应电压最高为发电机空载升压至。现初步怀疑发电机定子线棒有电腐蚀现象,尽快安排机组大修。

  在随后的发电机大修中,发现部分定子线棒出原因分析电腐蚀的概念电腐蚀的产生是局部放电达到一定程度的结果,局部放电是发生在高压绝缘空隙中或间隙中的小电火花,当电压应力超过了在这些空隙中存在的气体的电击穿强度时,局部放电就会发生。不同的材料具有不同的电击穿强度在发电机定子线棒槽口、定子铁芯通风沟边缘及定子线棒于槽壁间隙处,线棒绝缘表面的电场分布是不均匀的。当上述部位的局部电场强度达到临界场强时,附近气体的带电粒子发生局部游离,出现蓝色的荧光,并伴有放电响声,我们称之为电晕,在放电的同时也就伴随着臭氧的发生,产生的臭氧与氮气结合生成了硝酸根。

  一,硝酸根外在的表现形式为白色粉末附着在线棒的表面,也就是我们常说的电腐蚀。槽内电腐蚀产生的原因十三陵蓄能电厂发电机定子线棒槽内固定采用了线棒弹性固定工艺。

  第一步在铁芯线槽底部两角注人半导体硅胶,下层线棒嵌入铁芯槽中,胶固化。

  第二步放人半导体垫条,注半导体胶,上层线棒嵌人铁芯槽中,胶固化。

  第三步放槽锲由于胶固化前本身的可塑性及其半导体性能,可以弥补铁芯线槽壁表面存在机械公差,同时也可以有效地消除线棒与线槽之间的气隙,保证了线棒表面防晕层与铁芯槽壁充分良好的电气接触,达到有效地防止槽部电晕。晕层和铁芯的接触逐渐受到破坏,接触电阻急剧加大,接触电数量相应减少,使防晕层腐蚀。

  从拆除的上层线棒来看,极难拔的线棒没有电腐蚀现象发生,也就是说,造成电腐蚀有两个原因安装工艺问题,现场安装人员对下线前的注胶量不一致设计问题,线棒之间的半导体塾条表面应刷半导体漆来降低电晕的产生。图线棒电腐蚀情况图线棒内间隙等值电路击穿出槽口电腐蚀产生的原因十二陵蓄能电厂发电机定子线棒端部槽口防电晕处理是在线棒表面低阻漆的基础上,在距槽口之外包非线性碳化硅防晕带,它的过渡段是由非线性碳化硅防晕带覆盖功半导体低阻漆构成,外面半叠绕与主绝缘材料相同的环氧玻璃云母带作为附加主绝缘。使主绝缘、防晕层、附加绝缘压成一体,定子线棒出槽口防晕结构见图图电场示意图槽内电腐蚀产生原因从根本来说,由于发电机内部的局部放电引起的,而局部放电的产生是由以下原因造成设计制造工艺不良邓安装工艺不良运行油污严重机械力的作用由于在棒条之间或转子和定子绕组之间的磁场。

  但对于一具体发电机而言,由于定子线棒主绝缘材料及尺寸已定,线棒防晕层的表面电阻率越高,防晕层表面与槽壁之间接触点愈少,则愈容易发生槽放电。从年号发电机大修试验数据统计来看,共个线槽内线棒出现表面电位大于的现象,其中相槽,相槽,相槽。从槽内线棒电腐蚀现象来看,主要表现为上层线棒和半导体塾条之间发生电腐蚀,而不是线棒内部产生电腐蚀,也就是说上层线棒和半导体塾条之间部分出现了较大悬浮电位,产生局部放电,线棒防图定子线棒出槽口防晕结构示意图由于定子线棒端部槽口处的电场集中,轴向场强最高。

  为防止电晕产生,要求定子线棒在设计制造时进行出槽口防电晕处理,以改善电场分布,消除局部电场集中,图、图为发电机定子线棒出槽口电腐蚀现状示意及紫外成像仪拍摄电晕试验图。水电站机电技术第卷图槽口电腐蚀现象图紫外成像仪拍摄电晕从拔出的线棒和线棒备件槽部防晕层表面电阻率试验结果来看,合乎厂家在至之间的标准,也就是说排除了设计制造原因,由于线棒固定良好排除了安装原因。

  从设备运行环境来看,由于十三陵蓄能电厂发龟机上导甩油比较严重,对发电一机定子造成了严重的污染,从而造成线棒受油污长期浸泡,使得线棒出槽口处表面绝缘漆溶解脱落后又进一步损伤到了防晕层,而线棒出槽口处部位电场相对比较集中,从而产生了电晕。电晕使空气中的氧电离而产生臭氧,产生的臭氧与氮气结合生成了硝酸根,从而腐蚀线棒,这样在线棒表面的接触电阻会越来越大,使得电晕面积不断扩大,产生电腐蚀,进而使线棒主绝缘受到伤害,造成线棒击穿事故。污染,解决问题的根本办法是①解决发电机轴承甩油问题②线棒防晕层重做。槽内电腐蚀产生的主要原因为①安装工艺问题,现场安装人员对下线前的注胶量不一致②设计问题,线棒之间的半导体塾条表面应刷半导体漆来降低电晕的产生。

  全面清洁定子,为了准确掌握发生电晕的具体数量和部位,对定子分相进行了起晕电压试验,试验电压为确一令一长。在起晕试验时,用紫外成像仪进行了拍摄,对明显的电晕部位做了录象。具体的处理如下出槽口电腐蚀处理①清洁定子线棒端部②清理线棒电腐蚀处,露出防晕层③线棒表面不高于铁芯山徐半导体低阻漆④用半导体胶把低阻半导体漆和压指相连⑤高阻带的区域刷高阻漆,并搭接低阻漆⑥定子线棒表面喷绝缘漆。

  槽内电腐蚀处理在线棒发生电腐蚀的槽锲和通风孔侧,用注射器把半导体漆通过槽锲和铁芯缝隙注人,严重的可退掉槽锲打人半导体硅橡胶即可。注意事项在低阻带刷低阻漆时,一定要小心不要把低阻漆滴到高阻带上,否则会产生新的孤立放电点,形成新的电腐蚀通过上述方法重复做了几次,摸索经验,反复处理,在起晕电压试验中,用紫外成像仪拍摄电晕,同时也采用了“在黑暗环境条件下的目力观察法”,直到目测没有发现电晕为止。最后按照《电力设备预防性试验规程》做线棒防晕层对地电位测量,全部都在以下,小于规定值,证明处理方案有效。

  检修处理出槽口产生电腐蚀的主要原因为线棒受到严重结束语十三陵蓄能电厂发电机在大修中,针对发电机运行中出现的电腐蚀缺陷,进行了有针对性的大修消缺,积累了一定的检修经验,通过紫外成像仪拾摄电晕的方法直观有效,尤其是对轻微电晕相对于“在黑暗环境条件下的目力观察法”灵敏有效,能够准确定位。

  为了避免发电机绝缘系统由于电腐蚀原因造成绝缘损坏事故,目前电厂正在积极寻求解决发电机轴承甩油难题,并取得一定成效,为了随时监测发电机绝缘性能,安装了发电机绝缘在线监测系统,确保十三陵蓄能电厂发电机健康稳定运行。