原创《600MW汽轮发电机定子手包绝缘缺陷发现和处理》：这篇发现论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
本文介绍了一台600MW大型水氢氢汽轮发电机定子端部引线接头手包绝缘缺陷的发现过程,并简要介绍了处理过程以及原因分析.
大型发电机连接线、引线接头绝缘是重要部位之一,从以往系统内发电机定子绕组相间短路事故来看,其中引出线接头手包绝缘问题占事故发生比例较大.因此,大型发电机连接线、引出线采用手包绝缘是一个值得高度重视的问题.公司#4发电机采用的是某汽轮发电机有限公司生产的QFSN-600-2型汽轮发电机,定子额定电压20kV,冷却方式为“水氢氢”,于2006年11月投产.在安装交接试验过程中曾经及时发现了发电机定子端部引线部位手包绝缘的缺陷,并成功进行了处理,为日后机组安全可靠运行奠定了良好的基础.
缺陷的发现
发电机定子端部出线和出线室在现场连接后,由制造厂专业人员进行绝缘包扎,故此处绝缘俗称手包绝缘（见图一）.包好后,为检查该处绝缘的工艺质量以及定子端部引线接头（包括引水管锥体绝缘、隔相接头、过渡引线并联块等）手包绝缘密实性和相对绝缘强度,需要对手包绝缘进行表面电位外移测量试验.在上述手包绝缘处及过渡引线并接块处包裹好锡箔纸,定子绕组三相并联施加直流试验电压20kV用100M标准测压杆测量各处对地的电压降,测量到出线接头手包绝缘表面电位为：A相：90V、B相：70V、c相：60V（出线和中性点接头并联引出）,其他测量点的表面电位均未超过150V.根据原“两部”（电力工业部和机械工业部）1994年发布的“汽轮发电机定子绕组端部手包绝缘状态测量方法及标准评审会纪要”中的国产水氢氢汽轮发电机定子绕组端部绝缘判断推荐标准,新机投产前手包绝缘引线接头及汽机侧隔相接头表面电位限值为1300V,上述测量值在合格范围内.
随后进行定子绕组直流泄漏试验,其测量数据如下：
从以上数据可以看出：发电机定子绕组B相在试验电压50kV时直流泄漏电流出现拐点突然增大,60kV时直流泄漏电流达150A且随耐压时间的延长泄漏电流逐渐增大,相间泄漏电流极不平衡,超过了规程的规定值,上述试验数据表明发电机定子绕组B相绝缘存在某种缺陷.从以往的经验来看,各相泄漏电流相差过大,一般说明其缺陷部位远离铁心,在定子端部或套管；泄漏电流随时间的增长而升高,说明存在高阻性缺陷和绝缘分层、松弛或潮气侵入绝缘内部.
查找故障及处理过程
由于发电机定子绕组直流泄漏试验前的定子绕组端部表面电位外移试验所加试验电压为20kV,可能不足以发现某些定子绕组端部的绝缘缺陷,现场专业技术人员商议,决定对B相进行更高电压下的定子绕组端部表面电位外移试验,以查明缺陷部位.对于发电机出线罩出线侧和中性点侧六个引线手包绝缘盒用绝缘导线引出方便测量,试验数据见表二,从表二的试验数据可以看出,发电机中性点侧手包绝缘处表面电位在试验电压加到50kV时表面电位上升到20kV,而发电机出线侧手包绝缘在试验电压加到50kV时表面电位仅上升到2kV,表明发电机定子绕组中性点B相出线接头（见图二,即图中V2相）手包绝缘内部存在缺陷,使得定子绕组电位外移到绕组绝缘表面,由此判断发电机B相中性点侧引线接头手包绝缘不合格.
查找到绝缘缺陷后,随即通知制造厂赶到现场对缺陷进行确认和处理.厂家人员到现场后,先将接头绝缘盒包扎的玻璃丝带剥开,对表面进行清理,然后包扎硅橡胶带,外包玻璃丝带后刷环氧漆,干燥后进行高电压下的电位外移试验,当试验电压加到56kV时,外移电位已达到50kV左右,并在锡箔纸处伴随较大的放电声,上述处理方法是失败的.
接着厂家人员将外包玻璃丝带及填充物全部清除干净,发现绝缘盒内部绝缘带包扎不均匀,并且内部填料没有完全固化（手感发软）,属于绝缘包扎工艺不到位.
找到问题的症结后,厂家人员按照手包工艺要求重新对接头绝缘进行处理,再进行干燥,绝缘彻底烘干后,再做一次表面电位对比测试,表面电位符合标准要求,进行直流泄漏电流试验表明三相平衡（见表三）,试验合格.
问题分析
对上述问题进行分析,先需要了解发电机定子引出线和瓷套端子连接处绝缘处理方法（见图三所示）,定子端部出线和出线室处手包绝缘处理方式和此相同.
该处绝缘的处理方法：1、清理连接部分.2、用浸53841YR胶的涤纶毡盖包接线夹把合螺栓头和螺母,以锁紧螺栓和螺母,同时将螺栓、螺母、引线夹等部件不规则表面和台阶填平,以消除气隙并形成规则包扎面.3、用15层半叠绕0.14×25云母带9545-1H包扎形成主绝缘.包扎时层间刷53841YQ胶,并注意拉紧带子,避免臃肿.包扎到绝缘引水管上时必须包过管夹80ram.4、最外层半叠绕1层0.1x25玻璃丝带,并刷53841YQ胶覆盖.5、固化12小时后外面刷1层9310红瓷漆.
据有关资料统计国产大型汽轮发电机普遍存在由于有引线手包绝缘整体性差,线棒端部鼻端绝缘盒填充不满,绝缘盒和线棒主绝缘末端及引水管搭接处绝缘处理不当,绑扎用的涤玻绳固化不良以及端部固定薄弱等工艺缺陷,在运行中易发生端部短路故障.为了检测定子绕组端部绝缘缺陷,所以需要做定子绕组端部局部泄漏电流和表面电位试验.但对于绝缘缺陷距地较远处的检测灵敏度,试验标准中要求的表面电位外移测量试验存在一定的局限性,由于所加試验电压较低,使一些缺陷不能暴露出来.
从上述有关试验表明,发电机定子绕组出厂时已经试验合格,出线小室（包括部分引线以及出线套管）也在制造厂内进行了绝缘试验并且一定是合格的,发电机各部件运输途中也未出现大的碰撞和损伤,查找泄漏电流偏大原因,最有可能是现场手包的引线接头绝缘盒未包好,存在绝缘缺陷,由于手包绝缘完成后的电位外移试验,试验电压仅为20kV,绝缘体内部气隙上所加的电压未达到空气游离的电压,故不足以发现此处的缺陷.
实际上定子绕组B相绝缘存在缺陷是通过第一次发电机定子绕组直流泄漏试验发现的,试验电压已施加到额定电压的3倍达到60kV时,测量到B相泄漏电流和其它两相相比较明显偏大,B相泄漏电流为A相的8.8倍、c相的5.8倍,大大超过规程允许值,且泄漏电流随耐压试验时间的延长逐步增长,由此可以判断发电机B相绝缘有问题.
查找故障点过程中对发电机定子绕组B相手包绝缘进行更高电压下的表面电位检查,电压加大到50kV后,发电机表面电位有突变,证明手包绝缘内部在包扎过程中遗留的缺陷（即空隙或气泡）,运用电介质理论分析绝缘内部存在空隙或气泡,在升压过程中这些气隙处承受电压作用,当电压达到其游离电压时,气隙中的空气电离便产生局部放电,随着承受电压的升高,局部放电越来越强烈,使绝缘性能下降,绝缘性能下降又导致局部放电的加剧,最终导致绝缘在一定电压值击穿,电位随之外移至绝缘外表面.随电压的升高表面电位值逐步提高,随后的试验表明随着加压次数的增多,绝缘性能还会逐步下降,以至最后发展到绝缘击穿.
综上所述,进行表面电位外移测量试验对发现发电机手包绝缘缺陷是一个较好的手段,表面电位测试法能有效发现发电机端部线圈引线处、引线接头处等部位手包绝缘因材质不佳、包缠工艺不良、受潮引发的绝缘不良以及绝缘老化等缺陷.但由于试验电压采用标准所要求的发电机额定电压,还不能使绝缘中空隙或气泡中的空气游离导电,因而这样条件下的表面电位外移试验还不能暴露绝缘的缺陷.因此该试验不能替代直流泄漏试验,需要结合两个试验结果来综合判断手包绝缘是否存在缺陷.
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结论：600MW汽轮发电机定子手包绝缘缺陷发现和处理为关于本文可作为相关专业发现论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文路虎发现最新报价论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
