发电机定子绕组端部绝缘表面的电位测量_边志强

3 正接 线方 法进行 发电 机 定子 绕组 端部 表 面电位测量的优点
根据运行部门的实际条件 , 采用水压状态下的 正接线方法进行发电机定子绕组端部表面电位测量 的优点如下。
a ) 按部颁 DL / T 596- 1996, 《电力设备预防性 试验规程》 要求 , 大修中应做直流耐压试验 , 利用 现有设备可以方便的开展此项试验 , 故反接线所需 试验设备容量小的优点已显得不太突出。
b ) 水压状况下或水压后进行试验同时可以发 现空芯铜线焊接不良或其它渗漏缺陷。
c ) 现场反映正接线方法对人身及试验设备较 为安全 , 高压部分不直接裸露 , 对测量人员的安全 感 , 对被测接头处不是直接加压 , 不会给试验设备 带来危险 ; 采用反接电流法试验时 , 如出现接头表 面严重冒火现象 , 除影响试验人员情绪及测量速度 外 , 有时会因电流过大损坏测量设备。
d) 无论采用正加压还是反加压方法都不代表 发电机运行中被测处的表面对地电位或局部泄漏电
流 , 但用这种测量方式可以表达绝缘缺陷的相对严 重程度。
e) 在测量过程中 , 除要测量绝缘电阻外 , 应在 直流额定电压下测量线棒端部各有关部 位的电压 值。 在施加电压较低或使用兆欧表测量时 , 有时难 以发现绝缘隐患。
C
A
中性点侧 B
C
20 000 20 000
100 20 000
100 1 000
1 100 500 900 -
A
18 800
20
出线侧 B
100
-
3 号发电机 2003-04
C
17 800
290
A
10 800
30
中性点侧 B
12 500
220
C
100
-
试验时定子回路排水放尽 , 且已吹干无积水 ,
a) 试验电压 20 kV, 手包绝缘引线接头、 汽机 侧隔相接头局部泄漏电流不大于 25μA (或表面电 位不大于 2 500 V )。
b) 试验电压 20 kV, 端部接头 (包括引水管锥 体绝缘 ) 和过渡引线并联块局部泄漏电流不大于 38 μA (或表面电位不大于 3 800 V )。
我们的测试经验是 , 对 300 MW 的发电机 , 该 相试验在通水条件下的正接线方式 , 以 20 kV 额定 电压作为试验电压 , 定子绕组手包绝缘引线接头汽 机侧隔相接头表面电位 2 500 V 以下、 端部接头 (包括引水管锥体绝缘 )和过渡引线并联块表面电位 3 800 V 以下认为合格。表面电位超出以上数据 , 认 为手包绝缘和绝缘盒有缺陷需要进行处理 , 一般存 在不同程度的薄弱环节 , 如手包绝缘固化不好及分 层、 与模压绝缘搭接表面不清洁、 鼻端绝缘盒内环 氧泥填充不实、 进油腐蚀等缺陷。
5 试验实例
阳光发电有限责任公司在 2001年到 2003 年
的 1号、 2号、 3号发电机大修中对定子绕组绝缘端
部手包绝缘进行了表面电位检测 , 试验采用通水条
件下的正接线方式 ,定子线圈施加直流电压试验时 ,
端部接头表面电位都合格 , 但引出线并联块 (出线
套管和中性点套管 ) 表面电位均有超标部位。
a ) 正加压。 在定子绕组的出线端加压 , 用专用 测量装置测量手包绝缘外锡箔纸处的对地电压值一 般在通水的情况下进行。 该方法由于是将定子三相 绕组首尾相连并短接在其上加压 , 测试部位的电压 一般较低 , 对测试人员及测量仪器、 仪表都比较安 全可靠 , 测量准确度较高 , 应用比较广泛。
b) 反加压。在手包绝缘外的锡箔纸上加压 , 将 三相绕组在出线端正首尾相连并短接 , 经微安表并 串入 100 MΨ电阻后接地 , 测量其泄漏电流值。
1- 直流耐压 ; 2- 交流耐压 ; 3- 绝缘表面受碳粉脏污或刷上碳粉的交流分布电压 ;
4- 同样条件下的直流分布 ; U1 (% ) - 百分电压 , V; L- 绝缘长度 , mm 图 1 交 直流耐压试验时定子线棒端部绝缘电压分布曲线图
国产大型汽轮发电机由于有引线手包绝缘整体 性差、 线圈端部鼻端绝缘盒填充不满、 绝缘盒与线 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事故 , 为了准确检测 定子绕组的端部绝缘缺陷 , 需测试定子绕组端部局
由于各种电机的几何尺寸和绝缘结构不同 , 绝 缘的老化程度不同 , 脏污、 受潮的程度不同 , 故端 部的交、 直流电压分布曲线有很大的差异 , 如上图 中曲线 3和 4, 就是在端部脏污后的情况。 因此可 充分利用这一特点 , 检查线圈端部的受潮和脏污的 严重程度 , 并设法提高其绝缘水平。
当线圈的端部接头等处存在局部绝缘缺陷时 , 直 流 耐压 试验 不 能很 准确 地发 现。 如 1 台 国产 300 MW 汽轮发电机在 2. 5 倍额定电压直流耐压
Ash to Use Weak Explosion Wave at Liulin Power Plant
ZHAN G Jun, REN Yan-ming ( Liul in Power Pl ant, Liulin, Shanxi, 033314, China)
Abstract: The problem o f serious ash of air r ehea ter a t Liulin pow er pla nt is r ev iewed. The principle o f refo rming the soo t blo w sy stem o f air r ehea ter to use wea k ex plo sion wav e technique to clear a sh is raised. Th e ex cellent result is acquired. Som e data a re compar ed and ana ly zed. Key words: air r ehea ter; w eak explosio n wav e; g as r esistance; g as discharg e temper ature
1 发电 机定 子绕组 端部 绝 缘表 面电 位测 量 的意义
当离槽口很远的定子绕组端部绝缘存在局部缺 陷时 ,直流耐压和交流耐压都无法准确地发现缺陷。 一般而言 , 发电机工频交流耐压试验容易发现定子 线圈槽部及槽口处的绝缘缺陷 ,交流耐压试验时 ,线 棒单位长度上绝缘体的容抗较小 , 电流较大 , 绝缘 表面单位长度的电压降较大 , 离铁芯愈远 , 绝缘中 承受的电压也愈低 , 此时交流耐压不能有效的发现 端部绝缘缺陷。 直流耐压试验时 , 端部绝缘中不存 在电容电流 , 流经绝缘表面的泄漏电流较小 , 绝缘 上承受的电压较高 , 故直流耐压试验时较易发现线 棒端部的故障 , 但距铁芯较远时 , 绝缘上承受的电 压也要大大下降。 交、 直流耐压试验时定子线棒端 部绝缘电压分布曲线见图 1。
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山 西 电 力 2004年第 2期
部泄漏和表面电位。
2 对定子绕组端部绝缘进行 检测的方法
测量方法是 , 首先将要测试的手包绝缘部位包 上锡箔纸 , 然后在手包绝缘一侧施加与额定电压相 同的直流电压 ,测量另一侧的泄漏电流值或电压值。 按照加压方式的不同可分为正加压和反加压。
发电机有关参数如下。
型号: QF SN- 300- 2- 20。
容量: 300 MW。
定子接线: 2- Y。
定子电压: 20 kV。
(下转第 55页 )
20 04年 4月 张 军 , 等: 弱爆炸波清灰在柳 林电厂空气预热器吹灰上的应用
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Application of Clearing Air Reheater
试验下 , 三相泄漏电流分别为 100 μA, 110 μA, 106μA,基本平衡。 但做额定直流电压下端部绝缘 表现电位测量时 , 却发现定子绕组汽、 励两侧有多 个接头绝缘不合格 , 表现电位最大值为 9. 6 kV , 随 后更换绝缘盒并将接头锥体绝缘伸入绝缘盒内 , 复 测表现电位恢复正常。
f ) 测量部位包裹锡箔纸时应紧密 , 同时锡箔纸 不可与相邻被测线棒相碰 , 以防影响测量结果。
g ) 试验电源应采用全波或桥式整流 , 避免采用 半波整流方式。
4 判断标准及经验交流
山西省电力公司 《电力设备预防性试验规程》 (试行 )中增加了定子绕组端部手包绝缘施加直流电 压测量一项 , 规定 200 MW 及以上国产水氢氢汽轮 发电机在大修时 , 在直流加压 1. 0倍额定电压下的 标准为 (如我公司 300 MW 发电机 ) 以下 2 种。
绝缘等级: F。 制造厂: 东方电机厂。
及汽侧端部绕组表面电位值均未超出标准要求 , 试 验合格。
定子引出线并联块处试验数据见表 1。
通过本公司 3年来对发电机定子绕组端部电
表 1 定子引出线并联块处试验数据
位外移试验数据的分析 , 发现不合格处都在定子出
机组
时间
位置 相别 表面电位 /V
A 出线侧 B
(上接第 40页 )
相 , 中性点套管 A相表面电位值不合格 ; 3号发电
定子电流: 10. 19 k A。 周波: 50 Hz。 功率因数: 0. 875 / 0. 8。
机出线套管 A, C相 , 中性点套管 A, B相表面电 位值不合格 , 经厂家配合处理后 , 试验数据合格。
b) 发电机定子绕组励侧端部绕组表面电位值
18 000 17 500
处理后表面 电位 /V
140 960
线及中性点侧引出线并联块处 ,发电机施工工艺差 , 技术部门质量把关不严 , 造成发电机长期运行存在 隐患。
1 号000
0
A
18 500
90
中性点侧 B
18 000