2005年某发电公司#2机组大修,修前使用万用表(型号FULUK-15B)测量汇水管对地电阻值小于30kΩ,不符合电机制造厂家规定的总进出水管并联后对地电阻R H≥30kΩ的技术条件。因此我们对发电机汽侧、励侧汇水管及出线汇水管的绝缘情况分别进行测试。
一起发电机直流耐压试验中数据异常的原因分析在汽、励两侧汇水管并联后电阻正反向差别较大,进一步检查,我们发现汇水管对地有比较稳定的极化电势该电势可能是发电机水流产生的极化电势或者是热工测温元件的电信号串入产生。为排除热工元件产生电势的影响,将DCS系统电源断开后,检测发电机每个线圈出水测温元件对地电位和对汇水管的绝缘电阻,发现#46槽测点对汇水管绝缘电阻为零,在端子排上没有接入DCS系统。据运行和热工人员反映,在#2发电机运行时该元件显示异常没有接入DCS系统。将该测温元件从汇水管上取出后,汇水管对地电阻和电位没有变化,遂排除测温元件的影响。
使用外接电路将极化电势补偿后,测量定子绕组的绝缘电阻A相48.2MΩ,B相48.6MΩ,C相49.0MΩ,无吸收现象。为了进一步检查绕组是否存在绝缘问题,在定子绕组上施加5000V直流电压,分别测量三相绕组的泄漏电流,计算吸收比和极化指数,从泄漏电流值来看,定子绕组三相泄漏电流偏大,不像绕组真实的泄漏电流值,并且三相电流值平衡,按电压升高呈线性分布,主绝缘不存在问题。
综合检查试验结果,为了验证定子绕组是否因受潮引起绝缘低,制订了如下方案:
(1)将定子内冷水水温提高到80℃进行循环,测量定子绕组绝缘电阻变化,以判断是否存在受潮现象。
(2)如果绝缘电阻没有明显提高,将发电机绕组自然冷却到室温并将定子绕组中的水吹干,测量绝缘电阻和吸收比。
(3)继续检查汇水管对地绝缘有无来自其他方面的影响。
干燥后,绝缘电阻没有提高,遂将水放掉,吹干绕组内部的积水后测量绝缘电阻,试验结果证明发电机主绝缘不存在缺陷。为了查找通水后造成绝缘低的真正原因,故将内冷水重新通入定子绕组进行试验。在通入合格的水后,绝缘电阻测试结果和之前通水时相比无明显变化通水前后绝缘电阻差别非常大,说明水回路对试验确实有影响,故集中查找内冷水水回路中各部位,汽侧汇水管已检查处理多次,不作为检查重点。
励侧水回路分两部分,第一部分是发电机定子膛内的进水汇水环,第二部分是冷却出线部分的进出水管,重点检查第二部分,见。测量出水管对地电阻正向3.2MΩ、反向0.92MΩ,对地电阻大于励侧汇水管的电阻,将励侧汇水管接地,出水管对地电阻仍然保持不变,说明出线汇水管没有与定子膛内汇水管连接在一起。单独使用一根导线,说明在测量绝缘电阻时,由于没有排除这部分水电阻的影响,使得发电机绝缘电阻偏低且无吸收比。我们对出线汇水管引线进行进一步的检查,发现膛内励侧端部左下方发电机外壳上有一个航空插头,该航空插头的作用是将发电机定子绕组出线测温元件的引线连接到端子排,并将出线汇水管引出线引出到励侧端子排。由于发电机制造厂家在装配错误,使得出线汇水管引出线经过航空插头后没有正确连接,实际运行中并未引到端子排上,使得测量绝缘电阻时并未排除这部分水回路泄漏影响,造成绝缘电阻低。重新将引出线正确连接后,测量各相的绝缘电阻在15秒时均大于1000MΩ。随后进行直流耐压试验顺利通过停机后直流耐压试验中出现泄漏电流偏大的原因较多,一般有以下几种情况:
(1)停机后发电机受潮,一般采取内外同时加热的办法可以使发电机绝缘上升。
(2)运行时汇水管是接地的,试验时应把接地部分打开,如果把接地部分打开发电机绝缘仍低,有可能是测温元件的外部绝缘破坏,与汇水管有接触。
(3)水质不合格也会引起泄漏电流偏大,试验前应对水质进行确认。
(4)偶然因素,例如本文中提到的因制造原因造成的汇水管接地线并未引出。
直流耐压试验是检验发电机主绝缘非常重要的一个试验,目前发电机的型号比较多,差异较大,而且试验数据存在很大的随机性,这就要求试验人员有严谨的工作态度和丰富的经验来发现问题,并采用正确的手段处理和分析,最终保证机组的安全运行。