大型发电机定子绕组常见故障原因及应对措施
大型发电机定子绕组常见故障原因及应对措施
[摘要] 根据多年处理定子绕组故障的经历，总结了一些常见的大
型发电机定子绕组故障分析及处理方法。最常见故障的原因是定子线棒下线时没有按照安装工艺操作，在耐压试验时出现放电现象或在试运行试验时出现损伤线棒绝缘层的事故。其次是定子绕组击穿，机组的一些附属设备超过使用年限，运行过程中会引起绕组击穿事故；安装或大修时金属异物遗留机组内，也会导致出现定子绕组击穿的事故。最后介绍绕组内部故障原理，利用多回路理论结合有限元计算方法诊断单相接地故障位置；利用泄漏电流与端部绕组绝缘缺陷的关系，诊断绕组绝缘存在缺陷的部位。
[关键词] 定子绕组；击穿；安装工艺；附属设备；多回路理论
0 前言
随着我国机电制备技术的不断改进，发电机的单机容量也不断提高。大型发电机是电力系统中最重要的主设备之一，大型发电机出现故障导致无法运行，将会造成巨大的经济损失和严重的后果。发电机损坏事故中有将近50%是由定子绕组绝缘损坏引起的。定子绕组单相接地故障是发电机最常见的一种故障，严重时会烧毁定子绕组和铁心，造成巨大的经济损失。
1 定子绕组击穿的原因
1.1 安装工艺的影响
工艺操作过程会影响电机安装质量。四川某电站20kV 等级的
发电机下层线棒，耐压试验时，多次在52kV 下出现绕组下端放电现
象，导致耐压试验无法进行。绕组端部清理完表面后，在复检过程中发现，端部仍然存在半导体硅橡胶颗粒。半导体硅橡胶颗粒是耐压试验放电的主要原因。经过安装公司技术人员仔细检查，发现槽口处溢出的半导体硅橡胶颗粒很容易脱落到端部表面，这就是端部绕组表面始终存在硅橡胶颗粒的原因。全面清理定子绕组槽口、端部表面硅橡胶颗粒，再进行耐压试验时，没有出现放电现象，耐压试验顺利通过。定子绕组表面尖角毛刺没有清理干净，由于绕组表面电位较高，在高场强作用下，电荷容易集中到表面尖端部位，引起放电。在定子线棒下线过程中，如果不按工艺要求操作，或操作人员没有认识到绕组表面保持平整的重要性，往往会造成绕组表面尖角毛刺清理不干净，绕组表面容易产生局部放电现象，不断腐蚀绝缘层，最终会缩短线棒主绝缘使用寿命。
1.2 附属设备的故障
机组一些附属设备，在检修期间需要进行仔细检查，及时发现并消除隐患。如果设备超过使用年限，需要及时更新。
比如机组发生定子线棒下端绝缘盒击穿事故,放电原因是机组的冷却器管路漏水，漏水量较大，水流顺着压指板流到绝缘盒上，降低了绝缘盒的绝缘性能，致使绝缘盒对地击穿。流到绝缘盒表面的水量较多，并混有灰尘油污等杂质，绝缘盒表面存在的杂质及水分造成绝缘盒表面电场畸变，引起绝缘盒沿面放电，同时在交流电场和水分的作用下，绝缘材料发生降解，直到绝缘盒的绝缘性能降低承受不住闪络击穿，瞬间发生了绝缘盒对地击穿。
1.3 手包绝缘不良
国产200MW 汽轮发电机出现过明显的相间短路事故，易发生相间短路的部位有：定子绕组端部的引线手包绝缘、引线手包绝缘与异相线棒接头之间及汽侧端部高电位异相接头之间。相间短路原因如下[2]：1）手包绝缘没有固化成一体，绝缘层之间有空隙，油污，水汽容易顺着空隙进入绝缘层与导线之间的界面，减弱了绝缘性能；2）绕组端部固定结构强度低，在交变电磁力和热应力作用下，线棒与固定件之间会产生相对位移，磨损主绝缘。
1.4 存在异物
发电机在安装或大修期间，锯条头、螺钉、焊渣、铁丝头、金属条等异物遗落在机组内，会引起机组击穿事故。机组内遗留金属异物的主要原因就是操作工艺执行不力、检查验收不到位、操作者工作不细致。
2 定子绕组内部故障分析检测
研究发电机定子绕组内部故障时，基于快速傅立叶变换和小波变换技术建立了数学模型，可以对不同运行工况下同步发电机定子绕组内部匝间短路故障的时频稳态和暂态特性进行相应的数值分析。下面从另外几方面介绍分析定子绕组内部故障及解决措施。
2.1 多回路理论分析电机内部故障
定子绕组内部故障时气隙磁场的谐波很强，电机中惯用的参数不能用于分析内部故障。高景德及王祥珩1987 年首次提出交流电机的多回路理论[1]。该理论把电机看作由若干相互运动的回路组成的电路，根据发电机定子绕组的接线方式，确定发电机定子绕组实际可能
发生的相间和匝间短路数。运用多回路分析法对所有实际可能发生的短路进行计算，求得每一故障下各支路电流的大小和相位，包括中性点连线电流的大小。国外也有一些学者开始利用多回路方法研究电机内部故障。1990 年德国Kulig 教授发表汽轮发电机内部故障的计算方法。美国学者Toliyat 和Lipo 等人研究感应电机定子和转子绕组的瞬态故障，利用异步电机绕组不对称的多耦合电路分析方法并进行了实验室试验。为了提高多回路模型的精确度，更好地考虑铁心饱和及涡流的作用，高景德等[2]建立了多回路和电磁场有限元相结合的模型。在实验室电机和动态模拟电机上完成了各种工况下的仿真和试验对比，验证了场路结合模型有更高的仿真精度。当采用多回路分析方法研究电机内部故障时，其参数计算主要是指各回路的电感参数，这些参数多半与电机的转子位置有关[3]，即它们多为时变参数。用多回路法仿真研究电机内部故障，每个回路都需要写出方程，列成方程组后联立求解，因此方程的数量决定了求解方程组的难易程度。定子绕组内部短路时短路回路电流主要是由于直流励磁电流在其中产生的感应电势引起的，但其他回路的电流，其中也包括定子正常相内的环流以及故障相的正常支路间的环流，对短路回路电流亦有影响。因此短路回路电流计算误差增加，且其他支路电流更难以准确计算。
2.2 定子绕组单相接地故障及绝缘缺陷的定位方法
定子绕组与铁心间的绝缘被损坏会导致发电机定子接地。绝大部分定子绕组击穿短路前都要经历一段绝缘老化或磨损的过程，如能实时掌握定子绕组对地的绝缘状况就可以预测绕组是否会出现接地
故障。虽然定子绕组单相接地故障的危害较小，但它是更严重短路故障的先兆。及时发现接地故障将极大地降低发电机内部短路故障的发生概率，若能够进一步诊断出故障位置，将为接地故障后的处理工作提供更多的便利。若接地故障发生在发电机的机端引线或中性点外，保护装置能够诊断出故障位置，就能尽快排除故障，减少停机造成的损失；若接地故障发生在发电机绕组内部，诊断出故障位置也能加快检修进度。因为缺少必要的故障信息，目前发电机定子单相接地保护还不具备定位故障的功能。毕大强等[4]研究结果表明，利用外加电
源单相接地保护和基波零序电压保护所提供的故障信息，即外加电源定子单相接地保护计算的接地故障过渡电阻值和零序电压保护中的
机端各相对地电压变化特点，可以对定子绕组单相接地故障进行定位。党晓强等[5]提出一种对大型发电机定子绕组对地绝缘状况进行在线
监测的新原理，并在此基础上提出在线确定接地短路点位置的新方法。定子绕组对地相对阻抗的数值可以反映其在线对地绝缘状况，根据接__地故障时零序电压大小和相位来确定短路接地点位置的思路。罗建等[6]利用零序网络和三次谐波电压等效网络来实时监测计算发电机
定子单相接地电阻。这种方法需要故障定位程序，利用程序计算出接地故障点距离中性点的匝数占每分支绕组总匝数的百分比，当百分比小于2%时用三次谐波方法计算基础电阻，当百分比大于2%时用基波零序的方法来计算接地电阻，实现了监测绕组全长的接地情况的目的。
大型发电机定子绕组在进行直流耐压试验时，有时会出现三相泄漏电流相差较大，且泄漏电流随电压不成比例上升或突变的情况，这
些异常情况表明发电机定子绕组绝缘存在缺陷。找到缺陷所在部位并予以消除，对提高发电机绕组的使用寿命具有重要意义，但有时定子绝缘的局部缺陷是不容易查找到的。定子绕组一相或一个支路的绝缘虽然能承受标准规定的直流和交流耐压试验的电压，但当其泄漏电流较其他相或支路高出许多时，说明绝缘存在某种缺陷。贾素云等[7]利用U 型探测器检测B 相绕组绝缘，根据局部泄漏电流偏大的特点，确定了绝缘局部缺陷的具体部位，拆除了有缺陷的线棒，避免了发电机重大事故的发生。
3 结论
目前发电机组容量越来越大，额定电压值也越来越高，为了避免出现大型发电机定子绕组故障，需要注意以下几方面的问题。1）在定子线棒下线后，必须清理干净槽部、槽口及端部表面附着的半导体硅橡胶颗粒，清理干净端部表面的尖角毛刺，避免耐压试验时出现放电现象；2）机组安装过程中，严格按照图纸要求和工艺要求操作，并且坚持复查制度，以提高操作质量，避免不必要的失误；3）机组附属设备的质量需要定期检查维护，超过使用年限的设备需要及时更新；4）机组安装或大修时，避免金属异物进入机组内部；5）电气试验时，泄漏电流偏大值超出标准要求的，一定仔细检查，查出原因，避免机组存在隐患运行而
酿成事故。利用多回路理论分析定子绕组内部故障是目前非常实用的方法，尤其是多回路理论与有限元计算结合，能动态模拟电机各种工况下的状态，能较准确地预测出定子绕组单相接地故障，并诊断出接
地故障点。另外利用绕组端部绝缘缺陷与泄漏电流的关系，也能诊断出绕组绝缘缺陷的具体部位。
[参考文献]
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[7] 贾素云,罗洪淼. 大型发电机定子绕组绝缘缺陷查找方法[J]. 华北电力技
术,2000,(8):42-44.
汽车用发电机的工作原理简述
汽车用发电机的工作原理简述 1、转子 转子的功用是发作磁常转子由爪极、励磁绕组、滑环、转子轴等组成 转子轴上压装着两块爪极，爪极被加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕组和磁轭。滑环由两 个相互绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。当给两滑环通入直流电时，励磁绕组中就有电流通过，并发作轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，然后构成六对相互交错的磁极。当转子转变时，就构成了旋转的磁常如下图所示： 2、定子 定子又称为电枢。定子的功用是发作交流电。当激磁电流作用于转子绕组，转子轴在发起机正时齿轮的股动下转变，在定子绕组中发作感应电动势。 定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组有三相，三相绕组选用星形接法或三角形接法，都能发作三相交流电。三相绕组的有必要按一定需要绕制,才干使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。 每个线圈的两个有用边之间的间隔应和一个磁极占有的空间间隔相等。 每相绕组相邻线圈始边之间的间隔应和一对磁极占有的间隔相等或成倍数。 三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度 定子三相绕组的接法有两种 星形接法的特点是线电流等于相电流，且三相 的一端联接在一起。中性点电压的瞬时值是一个 三次谐波电压，中性点电压的平均值为发电机输出 电压的一半，带有中性点接线柱的发电 机可用中性点电压来控制各种用途的继电器。 三角形接法的特点是线电流等于相电流，且三相联接成一个闭环，无中性点。如图所示： 定子安装在转子的外面，和发电机的前后端盖固定在一起，当转子在其内部
转变时，致使定子绕组中磁通的改动，定子绕组中就发作交变的感应电动势。定子由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心由内圈带槽、相互绝缘的硅钢片叠成。定子绕组有三组线圈，3相绕组相相互隔120度对称的嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的联接有星形接法和三角形接法两种，都能发作三相交流电。 3、整流桥 整流桥的功用是将定子绕组的三相交流电变为直流电输出。整流器由整流板、整流二极管和激磁二极管组成。二极管只允许电流单向通过，所以将其接入交流电路时它能使电路中的电流只按单向活动，即所谓“整流”。整流二极管一种具有单向导电性的半导体器件,能将交流电能转变为直流电能。将交流电源整流成为直流电流的二极管叫作整流二极管，整流二极管分为正极管和负极管两种，分别压装在相互绝缘的两块板上组成的。正二极管的中心引线为二极管正极，外壳为负极。正二极管的外壳压装或焊装在元件板上，一起组成发电机的正极，由一个与后端盖绝缘的元件板固定螺栓通至机壳外，成为发电机的B+输出钉。 4、端盖及电刷组件 端盖一般分两部分，起支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造，一是可有用的防止漏磁，二是铝合金散热功用好。电刷端盖上装有电刷组件。不带调节器的电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成，带调节器的电刷组件由电刷、电刷架、电刷弹簧及调节器组成。电刷的作用是将电源通过滑环引入励磁绕组。两个电刷分别装在电刷架的孔内，凭仗弹簧压力与滑环坚持接触。电刷和滑环的接触应出色，不然会因为磁场电流过小，致使发电机发电缺少。 电压调节器是把发电机输出电压控制在规矩范围内的设备，其功用是在发电机转速改动时，主动控制发电机电压坚持安稳，使其不因发电机转速高时电压过高烧坏用电器和致使蓄电池过充电；也不会因发电机转速低而电压缺少致使用电器作业反常。 皮带轮及电扇 交流发电机的前端装有皮带轮和电扇，由发起机通过传动带驱动发电机的转子轴和电扇一起旋转。发电机作业时，定子绕组和励磁绕组中都会有热量发作，温度过高会烧坏导线的绝缘致使发电机不能正常作业，所以为发电机散热是有必
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极距每极每相槽数 第二步: 画槽划出24 根平行线段，表示电机的24 个槽，并在其上标明槽号 第三步: 分极将24个槽分成4极，每个极下6个槽，极距为6槽，每个极占有180度电角度，并标明磁极号 第四步: 分相带每个极分三相，每相为两个槽，每个槽占有30度电角度，并按相带排列顺序U1—W2—V1—U2—W1—V2标明相带 第五步: 标明电流参考方向假设某一瞬间电流从绕组的首端流入，尾端流出，根据同一个相带中有效边的电流参考方向相同，相邻相带有效边的电流参考方向相反，标明电流参考方向。 第六步: 画单个线圈U相绕组包括第1、2、7、8、13、14、19、20共八个槽四个线圈，从节省端部导线的角度考虑，应该选择最短节距y =5，故四个线圈为2和7、8和13、14和19、20和1.
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利用三次谐波电压构成的100%发电机定子接地保护的工作原理？ 由于发电机气隙磁通密度的非正旋分布和铁芯饱和的影响，其定子中的感应电动势除基波外，还含有三、五、七次等高次谐波。因为三次谐波具有零序分量的性质，在线电动势中它们虽然不存在，但在相电动势中亦然存在，设以E3表示之。 为便于分析，假定： （1）把发电机每相绕组对地电容CG分成相等的两部分，每部CG/2分等效地分别集中在发电机的中性点N和机端S。 （2）将发电机端部引出线、升压变压器、厂用变压器以及电压互感器等设备的每相对地电容CS 也等效的集中放在机端。 根据理论分析，在上述加设条件下，可得出下列结论： （1）当发电机中性点绝缘时，发电机在正常运行情况下，机端S和中性点N处三次谐波电压之比为 US3/UN3=CG/(CG+2CS)＜1 （2）当发电机中性点经消弧线圈接地时，若基波电容电流被完全补偿，发电机在正常运行情况下，机端S和中性点N处三次谐波电压之比为 US3/UN3=(7CG-2CS)/9(CG+2CS)＜1 （3）不论发电机中性点是否接有消弧线圈，当在距发电机中性点α（中性点到故障点的匝数占每相分支总匝数的百分比）处发生定子绕组金属性单相接地时，中性点N和机端S处的三次处的三次谐波电压恒为 UN3=αE3 US3=(1-α)E3 如图所示： 从上图中可以看出，UN3=f(α)、US3=f(α)皆为线性关系，它们相交于α＝0.5处；当发电机中性点接地时，α＝0，UN3=0，US3=E3； 当机端接地时，α=1,UN3=E3，US3=0； 当α＜O.5时，恒有US3＞UN3； 当α＞O.5时，恒有 UN3＞US3。 综上所述，用US3作为动作量，UN3作为制动量构成发电机定子绕组单相接地保护，且当US3＞
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详细解析汽车发电机工作原理 （四）端盖 端盖一般分两部分（前端盖和后端盖），起固定转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性能好。 后端盖上装有电刷组件，有电刷、电刷架和电刷弹簧组成。电刷的作用是将电源通过集电环引入磁场绕组。见图2-12
磁场绕组（两只电刷）和发电机的联接不同，使发电机分为内搭铁型和外搭铁型两种1．内搭铁型发电机：磁场绕组负电刷直接搭铁的发电机（和壳体直接相连）。见图2-13a 2．外搭铁型发电机：磁场绕组的两只电刷都和壳体绝缘的发电机。见图2-13b
外搭铁型发电机的磁场绕组负极（负电刷）接调节器，通过后再搭铁。 二、8管交流发电机 8管交流发电机（如夏利车用）和6管交流发电机的基本机构是相同的，所不同的是整流器有8只硅整流二极管，其中6只组成三相全波桥式整流电路，还有2只是中性点二极管，1只正极管接在中性点和正极之间，1只负极管接在中性点和负极之间。对中性点电压进行全波整流。（见图2-14） 试验表明：加装中性点二极管的交流发电机在结构不变的情况下可以提高发电机的功率10%～15%。 中性点二极管提高发电机功率的原理： 交流发电机中性点电压为三次谐波，随着发电机转速的提高，中性点三次谐波电压也升高。见图2-15
当中性点电压瞬时值高于三相绕组的最高值时，中性点正极管导通对外输出电流；电流回路为：中性点→中性点正极管→负载→某一负极管→定子绕组→中性点。见动画2。 当中性点电压瞬时值低于三相绕组的最低值时，中性点负极管导通对外输出电流；电流回路：中性点→定子绕组→某一正极管→负载→中性点负极管→中性点。由于中性点参与了对外输出，所以能提高输出功率。 三、9管交流发电机（日车应用较多） 9管交流发电机的基本结构和6管交流发电机相同，所不同的是整流器。9管交流发电机的整流器是由6只大功率整流二极管和3只小功率励磁二极管组成的交流发电机。 其中6只大功率整流二极管组成三相全波桥式整流电路，对外负载供电，3只小功率管二极管与三只大功率负极管也组成三相全波桥式整流电路专门为发电机磁场供电。所以称3只小功率管为励磁二极管。9管交流发电机电路见图2-16 充电指示灯的作用在下一节有专门介绍
关于发电机定子绕组绝缘电阻测量及最低允许值的分析
冯复生 华北电力科学研究院，北京100045 1 引言 发电机定子绕组绝缘电阻测量是最常用的诊断方法之一。由于其方法简单、方便，通常作为判断发电机定子绕组绝缘受潮、表面脏污程度以及判断绝缘裂痕等缺陷的有效手段之一，尤其采用三相绝缘电阻以及和以往绝缘电阻值相比较的方式，可以判断绝缘是否受潮，此外还可做为定子绕组耐压试验或投运的重要判据。 但由于影响绝缘电阻测量值的因素较多，有的标准中对于其最低允许值并没有作出明确规定，同时绝缘电阻值与定子绕组绝缘强度间也不存在明确的关系，无法直接由绝缘电阻值判断定子绕组的电气强度或由所测值的大小确定发生电气故障的可能。 目前国内外资料中表明绝缘电阻值与温度关系的表达式也极不统一，使所测值有时无法和以往测量值进行比较，因而不能了解到定子绕组绝缘的真实状态。 本文对目前国内外采用的绝缘电阻与温度的关系，以及制造部门、运行部门推荐的绝缘电阻最低允许值作了系统比较，推荐了合理的最低允许值，同时对试验要求以及大型发电机定子绕组绝缘电阻测量方法、要领做了具体介绍。 2 不同温度下定子绕组绝缘电阻换算公式 2．1 定子绕组绝缘电阻与温度关系的表达式文献［1］所推荐公式为 ·B级热固性绝缘 R1＝R2×1．6（t2－t1）／10（1） 式中 R1为测量温度为t1时的绕组绝缘电阻值，MΩ；R2为换算至温度t2时的绕组绝缘电阻值，MΩ；t1为测量时的温度，℃；t2为要换算的温度，℃。 ·热塑性绝缘 R1＝R2×2（t2－t1）／10（2） 文献［2］所推荐公式为 ·B级绝缘 R c＝K t×R t（3） 式中 R c为换算至40℃时的绕组绝缘电阻值，MΩ；R t为测量温
电机展开图解读其嵌线工艺
由电机展开图解读其嵌线工艺摘要:在技校维修电工专业实习教学中，三相异步电动机的嵌线工艺是教学的重点，也是教学的难点。许多学生由于对三相异步电动机的展开图理解不深，嵌线时感觉无从下手，部分学生只是死记几种嵌线方法，不会灵活运用。本文结合展开图解读其嵌线工艺，以期对维修电工专业学生有所帮助。 关键词: 嵌线工艺电动机 1、单层链式绕组嵌线工艺图1是三相4极24槽单层链式绕组展开图。每极每相槽数为2，线圈节距为1—6。 图1 展开图上面一行数字表示嵌线顺序，下面一行数字表示线槽序号。由图可以看出每一相都有4个线圈。每一个线圈都有两个边，通常我们把先下的那一个边称为下层边，例如本例中的奇数槽里下的那一边（图上每个线圈的左边），都是下层边；后下的那一边称为上层边，例如本例中的偶数槽里下的那一边（图上每个线圈的右边），都是上层边。每一个上层边都压着两个下层边，例如本例中的6槽里下的上层边压着5槽、3槽下的下层边，由此可见，单层链式绕组嵌线时一定要吊起两把线圈最后下，即吊把线圈2把。嵌线步骤是按次序先嵌下层边，
后嵌上层边；最后嵌吊起的两把线圈的上层边。具体的嵌线顺序如下： (1)选好第一槽位置，靠近机座出线口。 （2）嵌槽1（U相第一个线圈的下层边），上层边吊起。 （3）空一槽24，嵌23槽（W相第一个线圈的下层边），上层边吊起。（4）再空一槽22，嵌21槽（V相第一个线圈的下层边），上层边按节距1—6压着1槽、23槽的下层边嵌入槽2。 （5）再空一槽20，嵌入19槽（U相第二个线圈的下层边），上层边按节距1—6压着23槽、21槽下层边嵌入24槽。此线圈与本相第一个线圈的连接关系是上层边与上层边相连或下层边与下层边相连，即尾、尾或首、首相连。 （6）以后W、V相按空一槽嵌入一槽的次序，轮流将U、W、V三相的4个线圈嵌完。最后把吊把线圈两把嵌入，至此整个绕组全部嵌完。 单层链式绕组的嵌线规律是：嵌1槽，空1槽，吊2把线圈。简称为“嵌1空1吊2”。 按此种方法嵌线，同相线圈之间的过桥线可不截断，连接时要注意翻把，使其首首相连、尾尾相连。最后留出的6个线头，隔一即为同名端，如V1、U1、W1和W2、V2、U2。 2、单层同心式绕组嵌线工艺 图2是三相2极24槽单层同心式绕组的展开图。每极每相槽数为4，节距为1—10、24—11（见U相）。 展开图上面一行数字表示嵌线顺序，下面一行数字表示线槽序号。由图可以看出每一相都有2组线圈，每一组线圈都有两个同心线圈组
发电机常见故障及解决方案汇总
双馈发电机简介及常见故障 一：双馈电机简介及工作原理 （1）简介： 双馈异步风力发电机（DFIG，Double-Fed Induction Generator）是一种绕线式感应发电机，是变速恒频风力发电机组的核心部件，也是风力发电机组国产化的关键部件之一。该发电机主要由电机本体和冷却系统两大部分组成。电机本体由定子、转子和轴承系统组成，冷却系统分为水冷、空空冷和空水冷三种结构. 双馈异步发电机的定子绕组直接与电网相连，转子绕组通过变流器与电网连接，转子绕组电源的频率、电压、幅值和相位按运行要求由变频器自动调节，机组可以在不同的转速下实现恒频发电，满足用电负载和并网的要求。由于采用了交流励磁，发电机和电力系统构成了"柔性连接"，即可以根据电网电压、电流和发电机的转速来调节励磁电流，精确的调节发电机输出电压，使其能满足要求。 （2）工作原理： 双馈感应发电机由定子绕组直连定频三相电网的绕线型感应发 电机和安装在转子绕组上的双向背靠背IGBT电压源变流器组成。“双馈”的含义是定子电压由电网提供，转子电压由变流器提供。该系统允许在限定的大范围内变速运行。通过注入变流器的转子电流，变流器对机械频率和电频率之差进行补偿。在正常运行和故障期间，发电机的运转状态由变流器及其控制器管理。
变流器由两部分组成：转子侧变流器和电网侧变流器，它们是彼此独立控制的。电力电子变流器的主要原理是转子侧变流器通过控制转子电流分量控制有功功率和无功功率，而电网侧变流器控制直流母线电压并确保变流器运行在统一功率因数（即零无功功率）。 功率是馈入转子还是从转子提取取决于传动链的运行条件：在超同步状态，功率从转子通过变流器馈入电网；而在欠同步状态，功率反方向传送。在两种情况（超同步和欠同步）下，定子都向电网馈电。（3）优点： 首先，它能控制无功功率，并通过独立控制转子励磁电流解耦有功功率和无功功率控制。其次，双馈感应发电机无需从电网励磁，而从转子电路中励磁。最后，它还能产生无功功率，并可以通过电网侧变流器传送给定子。但是，电网侧变流器正常工作在单位功率因数，并不包含风力机与电网的无功功率交换。 二：电机常见故障及解决办法 1：电机轴电流电流？ 电机的轴－－轴承座－－底座回路中的电流称为轴电流 轴电流产生的原因： （1）磁场不对称； （2）供电电流中有谐波； （3）制造、安装不好，由于转子偏心造成气隙不匀； （4）可拆式定子铁心两个半圆间有缝隙； （5）有扇形叠成的定子铁心的拼片数目选择不合适。
发电机定子接地故障排查
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/c316908137.html, 发电机定子接地故障排查 作者：贾鹏 来源：《科技与创新》2015年第09期 摘要：阐述了发电机出口离相式封闭母线受潮，使得发电机组定子接地跳闸的情况，并 分析了具体的处理过程和防范措施。 关键词：定子接地故障；绝缘子；封闭母线；驱潮工作 中图分类号：TM31 文献标识码：A DOI：10.15913/https://www.360docs.net/doc/c316908137.html,ki.kjycx.2015.09.144 1 事故概述 某电厂2×300 MW发电机组采用哈尔滨电机厂生产制造的QFSN-300-2型水氢氢发电机，机端额定电压为20 kV，中性点经消弧线圈接地。发电机保护采用的是南京国电南自凌伊电力自动化有限公司生产的DGT-801A保护装置，定子接地保护采用的是基于稳态基波零序电压和三次谐波原理构成的100%保护。 该厂#1机组在负荷为226 MW的情况下运行时，发电机突然跳闸解列，汽机跳闸，锅炉 灭火，监控画面首出“发电机保护动作”，就地检查保护屏，发出了“发电机定子3U0定子接地”报警，而双套保护均动作，发出信号为发电机“定子接地”保护动作。下面，结合此次发电机定子接地故障的实际情况，简单分析了大型发电机定子接地故障的排查。 2 事故处理过程 2.1 二次系统检查 跳机后，应先全面检查保护装置，2套发电机保护装置A柜、B柜的“定子接地”保护均动作，基波3UO发跳闸信号，3次谐波3 W发报警信号，查看保护定值零序电压为8 V，延时4 s动作。查看故障录波图，发电机机端电流A，B，C三相峰值分别为3.28 A、3.30 A、3.26 A，发电机机端电压A，B，C三相峰值分别为86.979 V、80.182 V和74.518 V，C相电压下降得较快。发电机“定子接地”保护动作时，发电机机端零序电压2套保护动作值分别为8.643 9 V、8.647 4 V和8.668 8 V、8.665 2 V，零序电压达到8.6 V保护动作。对发电机出口PT一次侧做加压试验，保护屏电压显示正确，PT二次回路绝缘测试合格，基本排除了保护误动的可能。但是，这些故障数据并不能确定是发电机内部故障还是外部故障。 2.2 一次系统检查 初步检查发电机非电气系统，未发现发电机有积水、漏氢、漏油等情况，且系统工作正常。定子冷却水电导率化验合格，在发电机本体、励磁变、出线离相封母、出口PT、中性点
2极24槽电动机展开图
2极24槽电动机.绕组形式:单层迭绕,线圈节距=10(1-11).绕组形式,单层同心式,线圈节距=11(1-12),9(1-10). 2极36槽电动机.绕组形式:单层迭绕.线圈节距=15(1-16).绕组形式,单层同心式,线圈节距=17(1-18),15(1-16),13(1-14).绕组形式,双层选绕组,线圈节距=12(1-13). 4极24槽电动机,绕组形式:单层迭绕,绕组形式=5(1-6).绕组形式,单层同心式,线圈节距=5(1-6),7(1-8).绕组形式:双层迭绕,线圈节距5(1-6). 4极36槽电动机,绕组形式,单层单,双圈迭式布线,线圈节距=7(1-8)单圈,8(1-9)双圈.绕组形式:双层迭式,线圈节距=7(1-8).绕组形式:单层迭绕,线圈节距=9(1-10).绕组形式:单层同心式,线圈节距 =7(1-8),9(1-10),11(1-12).用双层叠式绕组画展开图 例3、一台36槽4极三相异步电动机，要求用双层叠式画展开图。 1、求每极所占槽数=36/4=9 2、求每极每相所占槽数= 每极所占槽数/3相=9/3=3 3、根据上二式计算，用不同的线条分出各极、各相槽数。 该图表现为每极占9槽，每相占每极中的3槽。同时可根据每相邻二相电流必定相反。按此标出电流方向：在第一磁极里1、2、3三槽为A相，电流向上。4、5、6三槽为C相，电流向下。7、8、9槽三槽为B相，电流向上。以后各极各相均按此顺序排列，但电流方向在N极的均向上，而在S极的均向下。如下图所示 4、按双层叠式绕组方式画出第一相绕组（对于双层叠式绕组，若是整距绕组，基本上还是一个线圈的一边在N极，另一边必定在S极。注意：这是指整距绕组。），如下图所示
发电机定子单相接地处理(仅给借鉴)
发电机定子绕组单相接地,是发电机最常见的一种电气故障。非故障相对地电压上升为线电压，可能导致绝缘薄弱处发生接地形成两点接地短路，扩大事故。定子绕组单相接地的危害性主要是流过故障点的电容电流产生电弧可能烧坏定子铁心,进一步造成匝间短路或相间短路(铁心灼伤后造成磁场分布不均，定子绕组局部温度高，后果必然是相间短路损坏发电机。),使发电机遭受更为严重的破坏。 6ｋＶ发电机为中性点不接地系统,当发生定子绕组单相接地时,故障点将出现零序电压。下面以Ａ相定子绕组任一点发生金属性接地故障为例进行分析。如图1所示,假设Ａ相在距中性点ａ处(ａ表示由中性点到故障点的匝数占该相总匝数的百分数)的ｄ点发生接地故障。 则零序电压为(推导过程略):Ｕｄ0=－ａＥＡ 上式表明,故障点的零序电压与ａ成正比, 即接地点离中性点越远,零序电压越高。这样,可以利用接于机端的电压互感器开口三角形侧取得零序电压,构成单相接地保护,如图2所示。 零序电压型单相接地保护,是从机端电压互感器开口三角形侧取得零序电压,接入保护用的过电压继电器。理想情况下,发电机正常运行时,ＴＶ开口三角形侧无零序电压,继电器不动作。但实际上,发电机在正常运行情况下,其相电压中存在三次谐波电压;另外,在变压器高压侧发生接地短路时,由于变压器高低压绕组之间有电容存在,发电机机端也会产生零序电压。为了保证保护动作的选择性,保护的整定值应躲开上述三次谐波电压与零序电压。根据运行经验,电压值一般整定为15～20Ｖ之间。按此值整定后,由于靠近中性点附近发生接地故障时,零序电压低,保护可能不会起动,故此种保护的保护范围约为由机端到中性点绕组的85%左右,保护存在死区。 规程规定,对于出口电压为6 3ｋＶ的发电机,当接地电流等于或大于5Ａ时,单相接地保护作用跳闸;小于5Ａ时,一般只发信号不跳闸,这是基于保护发电机定子绕组而作出的规定。 保护动作时间国家有关规程对发电机定子绕组单相接地保护的动作时间未作明确规定,各电厂应根据本厂机组的实际运行情况给出延时时间。根据运行经验,延时时间应躲过变压器高压侧后备保护的动作时间,一般为3～5ｓ为宜,否则容易误动。 发电机定子绕组单相接地保护,对于中小型发电机,可采用零序电压型保护,实际运行中,应根据系统接线与运行方式,决定保护接线、定值整定、跳闸方式等,以利于发电机定子单相接地保护准确而可靠地动作。 如果查明接地点在发电机内部（在窥视孔能见到放电火花或电弧），应立即减负荷停机，并向上级调度汇报。如果现场检查不能发现明显故障，但“定子接地”报警又不消失，应视为发电机内部接地，30min内必须停机检查处理。 一、零序电压式定子接地保护的整定计算 1、零序动作电压 零序电压式定子接地保护的动作电压，应按躲过发电机正常工况下及恶劣条件下发电机系统
#3发电机定子绕组开焊案例
＃3发电机定子绕组开焊案例 大唐国际陡河发电厂 一、发电机技术参数： 陡河发电厂#3发电机为日本日立公司生产的250MW发电机组。主要名牌参数： 型号：TFLQQ 额定容量294120KVA 额定电压：15000V 额定电流11321A 功率因数：0.85 绝缘等级：B级 励磁电压：440V 励磁电流：2379A 频率：50HZ 转速：3000rpm 生产日期：1975年 二、基本情况： 2002年9月#3机组大修中，为检查发电机端部线圈并头焊接情况，对发电机静子线圈进行了直流通流试验，利用红外成像仪进行温升检测。通入1200A直流电流，通流15分钟后发现发电机励测6点位置线棒的渐开线部分（#36槽B相第一分支第三组渐开线部位）温度明显升高，高出其他部位2℃。用红外点温仪测量温度进行复测核实，结果相同。通流2小时后，发电机整体温度趋于稳定，用红外热像仪及红外点温仪测量，该部位仍然较其它部位温度高出2.1℃左右，断定#36槽B 相第一分支第三组渐开线并头部焊存在缺陷。决定将该线棒上、下焊接处绝缘打开，通入1448A直流，用红外热像仪测试温度，仍高于其它线棒2℃。对该接头的接触电阻进行测量，发现上线棒与线夹接触电阻明
显偏大，在十几微欧数量级（正常情况，应在几个微欧以下），可以断定该线棒因接触不良引起发热。同时从接头的外观检查发现，内部焊接的抱箍、铜楔块、焊接面等都有不同程度的过热痕迹。本次通流试验前，测试发电机静子直阻结果：A：829.9 mΩ B：829.0 mΩ C：831.8 m Ω，三相互差 0.34%，较历史数据没有明显差异，完全符合规程标准。所以用红外测温早期发现线棒焊接缺陷较测直阻灵敏的多。 三、缺陷部位的处理及采取的措施： 日立发电机并接头的焊接材料成分为锡和铅各占50%，本次我们对B相#36槽并接头进行了重新焊接处理，焊接工艺采用往接头部位浇注的方法。处理后，通过测量该接头的接触电阻，全部在几个微欧级。红外测温该接头与其它部位的温度基本相同。 尽管本次对#3发电机励侧B相#36槽线棒6点位置焊接缺陷的缺陷已消除。但预防此类问题的发生确是技术监督的长期工作，所以利用机组大修机会进行通流红外测温是大修中不可缺少的监督工作。 四、结束语 陡河发电厂的日立250MW发电机组有两台，均都发生了接头过热的重大设备缺陷。存在厂家设计生产上的不足，对于发电机静子线棒接头用锡、铅焊接，存在焊锡不满，焊接不良，接头强度不足等先天性的缺陷。并且经常年运行焊头产生疲劳损伤，终将会导致开焊、断股、发热造成发电机烧毁事故。所以我们采取早期通过通流红外测温处理并头发热，是防止发电机烧毁事故的有效措施。
发电机保护现象、处理
发电机保护1 对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。 (1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。 (2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。 (3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。 (4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。 (5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。 (6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。 (7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。 (8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。 (9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。 (10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。 (11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。 发电机保护简介 1、发电机失磁保护 失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成，分别动作于发信号和解列灭磁。励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关，可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。TV断线判据在满足以下两个条件中任一条件：│Ua+Ub+Uc－3U0│≥Uset(电压门坎)或三相电压均低于8V，且0.1A 中国华能集团公司 2017年技师考评申报材料 （论文） 申报单位：华能九台电厂 姓名：赵丽丽 工种：电气试验工 专业：电气检修 发电机定子接地处理及原因分析 华能吉林发电有限公司九台电厂赵丽丽 摘要：发电机是电力之源，作为火力发电厂主要设备，发电机的定子和转子绕组绝缘和接头由于电、热和机械振动影响会逐渐老化和接触不良，运行中易产生事故。发电机在日常生产中起着至关重要的作用，它的健康运行与否直接关系到发电厂能否经济运行，当发电机发生接地故障时，对事故发生原因进行分析和判断,并根据现场保护动作及设备情况及时分析原因,准确判断出是一次设备还是二次设备造成,并快速消除设备隐患,保证机组安全稳定运行。本文介绍了我厂发电机定子接地故障的查找过程、处理经过、原因分析及防范措施等。 关键词：发电机绝缘定子接地直流耐压故障分析 1、机组概述 我电厂2号发电机组为670MW超临界燃煤发电机组，汽轮发电机（QFSN-670—2型）由哈尔滨电机厂有限责任公司制造。机组型式为水-氢-氢冷670MW发电机组。本型发电机为三相交流隐极式同步发电机。发电机采用整体全密封、内部氢气循环、定子绕组水内冷、定子铁芯及端部结构件氢气表面冷却、转子绕组气隙取氢气内冷的冷却方式。定子电压20KV，定子电流21.49KA。该机组于2009年12月6日投运至今，曾发生过励侧主引线并联环上下接头处漏氢已处理好，本次故障发生前机组运行稳定，已持续运行一年多。 2、机组运行方式及动作情况 故障前，我厂1号、2号机组正常双机运行，1号发电机有功功率540MW,2号发电机有功功率465MW,频率50Hz。，2号发电机组于2014年08月22日19时06分跳闸，发变组保护正确动作，厂用电切换正确。主机联跳2号炉机组打闸停机，500KV开关场内5021、5022断路器跳闸，检查发变组保护动作报告为：2014-08-22 19:06:22:111,01000ms，定子零序电压，01005ms，定子零序电压高段。查看发变组保护起动后1至2个周波内发电机机端电压UA1=16.67V，UB1=82.24V，UC1=89.28V，发电机机端零序电压值72.18V，发电机中性点零序电压值40.12V。（详见附图1） 安全管理编号：LX-FS-A22141 发电机定子绕组冒烟事故的分析及 改进 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑 发电机定子绕组冒烟事故的分析及 改进 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1 事故现象 20xx年4月，我厂将三级电站2号发电机组的励磁系统由原来的旋转式励磁机励磁更新为可控硅静止式励磁。该励磁装置于2000-09-20机组运行过程中，出现直流系统接地。在查找接地时，当瞬切操作母线总把手时接地信号仍然存在，立即切回后，发现励磁调节器由主通道自动转换为备用通道运行，人工手动将其切回主通道，但装置又自动转换至备用通道，同时机组出现如下症状： （1）转子过电压保护指示灯亮； 汽车发电机定子设计探讨 汽车上虽然装有蓄电池，但它存储的电能十分有限。比如动发动机时，起动机要消耗蓄电池大量电能，若不及时对其进行补充充电就不能满足汽车上不断增多的用电设备的需求，也就很难保证汽车的频繁启动正常运行。所以可以说发电机是汽车电器系统的主要电源。而定子是汽车发电机重要的零部件之一，为提高汽车发电机的绕组性能，定子的设计和工艺制作至关重要。本文着重介绍了定子的滴漆处理；20℃时的电阻；电压测试；采用磁性槽楔等方面的设计规定及工艺制作要求。 汽车发电机由于定转子间隙不均，定子槽楔鼓出与转子相擦，定子和内外风叶相擦等缺陷的存在，使发电机产生振动、发生磨擦、降低使用寿命，同时也降低了汽车发电机的稳定性，而且会产生一定程度的噪声。为了提高定子的工作效率，对定子的滴漆处理；电阻；电压测试等几方面的控制要求相当严格。 1.汽车发电机定子的结构及工作原理 汽车发电机定子一般由定子铁芯、定子线圈、槽楔和槽绝缘等组成。定子是发电机静止不动的部分，它的功用是产生旋转磁场，从而产生交流电。 1.1.汽车发电机定子的结构 1.1.1.定子铁芯 定子铁心是构成汽车发电机励磁回路和固定定子绕组的重要部件，一般采用导磁率高损耗小的、内圈带槽的硅钢片叠压而成，定子绕组的导线就嵌放在铁芯的槽中。 1.功能：为绕组磁场提供回路的作用 2.组成：内圈带槽的硅钢片叠成。 1.1. 2.定子线圈 定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。 a．每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。 b．每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。 c．三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度（一对磁极占有的空间为360o电角度） 1.功能：通过转子旋转磁场，在定子上切割磁力线产生交变（N、S)电流，传递给整流桥。 2.组成：足够长的高温漆包线绕制而成，共有三组。1.1. 3.槽楔 1.功能：槽楔的作用是封槽口，压紧绝缘纸及线圈，防止绕组松脱跑出来。主要用来固定绕组线圈、槽绝缘，防止线圈松动损伤绝缘。 2.组成：环氧树脂层压板裁制或者定做的。 1.1.4.槽绝缘 1.功能：保护线圈绕组,作为附加的电绝缘层，对于电机的绝缘性能也有一定的影响。 2.组成：采用聚酯薄膜绝缘纸复合箔，制成与定子槽相似形状的槽绝缘纸片。绝缘纸厚度一般为0.18～0.25毫米。 1.2 .汽车发电机定子的工作原理 定子又称为电枢。定子的功用是产生交流电。定子安装在转子的外面，和发电机的前后端盖固定在一起，当激磁电流作用于转子绕组，转子轴在发动机正时齿轮的带动下转动时，引起定子绕组中磁通的变化，定子绕组中就产生交变的感应电动势。 水电厂机组发电机转子绝缘故障分析及处理对策 发表时间：2019-04-11T16:38:06.530Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：张忠 [导读] 摘要：在水电厂机组运行中，发电机是重要的机组设备，而发电机转子绝缘故障则是比较常见的故障类型，本文主要就针对某水电厂机组发电机转子绝缘故障进行分析，了解其故障产生的原因，并提出相应的故障处理对策，来提高机组运行性能。 （松花江水力发电有限公司吉林市丰满发电厂发电部 132108） 摘要：在水电厂机组运行中，发电机是重要的机组设备，而发电机转子绝缘故障则是比较常见的故障类型，本文主要就针对某水电厂机组发电机转子绝缘故障进行分析，了解其故障产生的原因，并提出相应的故障处理对策，来提高机组运行性能。 关键词：水电厂机组；发电机；转子绝缘故障；处理对策 发电机是水电厂机组运行的动力设施，是水轮机实现水能转化为机械能的重要设备，但在发电机运行中还存在一定的转子绝缘故障，其对发电机组的安全稳定运行产生了很大的影响，甚至还会导致发电机组强制停运。为了实现水电厂机组发电机具有良好的性能，就需要对其转子绝缘故障进行有效的分析，并积极采取有效的处理对策对故障进行解决，这也是水电厂机组管维中需要一直重视的内容。 1.实例概述 1.1机组情况 在某水电站中，有4台机组，其中11号与12号机组是装机容量140MW的大机组，大机组的额定转速是107.1 r/min，而厂用4和厂用5号机组是装机容量4500KW的小机组，小机组的额定转速是600r/min，其机组的转速是比较快的，也造成机组碳粉磨损严重。 1.2异常现象 在机组的发电机运行中，发现1号机组发电机转子的绝缘状况并不是很好，转子发生多次接地的故障，由于接地故障的出现，转子绝缘值会出现直线的下降，其绝缘的强度也不能满足机组正常的运行。在机组停机后，相关人员发现刷架和引出线存在一定绝缘降低，同时在发电机的上架盖板与滑环支臂位置处发现堆满碳粉与油污混合的颗粒，通过对其集电环室的设备实施清理和擦拭，其转子的绝缘投运条件得到了有效的改善。另外1号机组正常停机中，发现发电机的保护装置中存在“失磁-时限保护”发生动作，通过对机组的励磁系统进行检查，发现转子绝缘的对地阻值是0 MΩ，在发电机中碳刷拉杆的绝缘子与滑环支臂位置处也堆满了碳粉与油雾混合的颗粒[1]。 2.转子绝缘故障分析 经过对发电机转子进行检查和分析，导致其出现上述现象的主要原因有： 1）通过对1号机组的发电机进行检查，其下集电环的表面出现比较严重的划痕，且表面十分粗糙，且光洁度不足并存在灼伤的痕迹，这主要是由于集电环的表面粗糙增加碳刷的磨损，导致碳粉的增多。在滑环室内碳刷也和滑环存在一定的接触，因为碳刷的研磨太快，很容易就会产生碳粉，经过长期的堆积就形成了大量碳粉，并粘附于发电机绝缘的部分，导致绝缘故障的发生。在发电机组的滑环室内，并没有设置碳粉的吸收装置，因此碳刷所产生的碳粉不能有效的得到吸收和排除，使其绝缘降低。 2）在下集电环与刷握位置处，其碳粉的堆积是比较严重的，并且碳粉和油雾已经混合，有着很强的吸附性。在机组旋转和摩擦中产生碳粉，由于滑环旋转产生的风力将其吹到碳刷支架和各部位置，且混合热油雾而导致转子的绝缘性降低。同时由于滑环室中上导油槽的通气窗管是比延长段要短的，则热油雾不能被有效的挡在油槽内，使大量的油雾穿过通气窗到滑环室和碳粉发生混合。 3）在1号机组的发电机中的导油槽发生过甩油的现象，主要是发电机的转子与定子位置处有大量的油迹，漏油主要是自发电机的转子位置推力头的内侧和油盆对接位置出现外溢，对上导油盆中推力头的上部位置通气孔以及接合轴瓦位置通油孔进行检查，发现其并没有出现堵塞，且上导油盆的通气窗也没有堵塞。导致甩油现象的出现，主要是因为机组在运行中，转子和油盆的对接空间形成了负压，使上导油盆吸气，来实现油盆内的气压平衡，而油盆的通气窗不能满足吸气的要求时，其油盆内汽轮机油会吸出，导致1号机组出现甩油的事故。在防止甩油事故的发生时，取出了上导的油盆盖和转子的接缝位置密封毛毡，从而来增加油盆的通气量，对其负压真空进行破坏，但因为此做法增加通气量的同时，也对上导的油盆密封进行破坏，则油盆内的热油雾就会从此缝隙内挥发至滑环室内，使碳粉于碳刷的支架位置处发生堆积[2]。 4）在发电机的上导油槽中，热油会随着转子轴的旋转而发生翻腾，导致油雾的产生。油雾会自通气窗管中绕行挡油板冷却的阻挡到滑环室中，和碳粉进行混合后具有很强的吸附力。这种混合物还有着导电性，如果其黏附于刷架拉杆的绝缘子以及集电环的支撑绝缘位置处，就会导致带电部分和大地出现间接的电气连通，使其绝缘出现下降。由于刷架和滑环支臂以及支撑的绝缘子位置处有着严重的积污，就造成发电机的转子对地出现绝缘阻值的下降。在2台小机组的滑环室内，由于碳粉没有和油雾出现混合，其碳粉就随着滑环的高速旋转而被气流带走，在碳刷架位置处堆积的碳粉是很少的，则其转子绝缘性比较好。 5）在设备运行中，因为推力的轴承室并不是严密密封的，在高速运转的过程中就会发生润滑油溢出，如果长时间高速的运转，势必会导致滑环室的温度发生显著的上升，从而造成润滑油出现物理反应而出现油雾，而油雾和碳粉就会产生油泥，其具有一定的导电性，会使机组的绝缘性降低，且机组发电机内部空间是有限的，进行清理也是比较困难的，从而影响发电机的转子绝缘性，甚至还会影响转子运转的状况，使其出现一定轻微接地。 3.转子绝缘故障处理对策 根据1号机组发电机的转子实际情况分析，不对转子的滑环表面实施抛光性处理，考虑于原来上导油槽的通气窗内进行通气管路的延长，可以通过直径70 mm弯接头的钢管，和延伸钢管进行焊接后再和通气管进行焊接，且于通气窗内进行若干半圆挡油板的焊接，其挡油板于通气窗内采取上下错开的对称方式进行焊接，在焊接结束后要对焊渣清理干净。然后在延伸的钢管端部位置进行十字对称抓手的焊接，和同期窗罩进行挂接，新做通气窗口要和滑环室的窗口正对，则发电机运行所产生油雾就会借助通气窗的冷却作用而凝结为油珠，其油珠再向油槽内流会，避免了油雾和碳粉发生混合。同时通气窗的窗口延长要和滑环室的网格窗口正对，防止没有得到冷却的油雾通过滑环的旋转带动其到滑环室而飞出，而碳刷摩擦出现的碳粉被滑环的高速旋转风力所吹散，两者就不能够附于碳刷拉杆的绝缘子以及集电环绝缘子的表面，对碳粉与油雾的混合物实现控制。另外，还要对机组滑环室碳刷进行换用，要求其具有质量高和耐磨性好，则碳粉的出现就会有效得到降低，对滑环室还要进行及时的清扫，缩短其清扫的周期，避免碳粉和油泥的长期堆积[3]。 结语：综上所述，通过对实例水电厂机组的发电机转子绝缘故障分析，发现其转子绝缘性故障发生存在诸多方面的影响，想要实现发电机组安全稳定的运行，就需要对其故障问题进行全面的分析，并积极采取有效的措施进行故障处理和性能防护，这对其发电机组长期稳发电机定子接地处理及原因分析(完稿)
发电机定子绕组冒烟事故的分析及改进
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水电厂机组发电机转子绝缘故障分析及处理对策