发电机转子匝间短路的原因分析及预防措施的探讨
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析1. 引言1.1 背景介绍汽轮发电机是一种重要的发电设备，广泛应用于工业生产和生活中。
在汽轮发电机运行过程中，转子匝间短路问题是一个常见但严重的故障，可能导致设备损坏和生产事故。
对汽轮发电机转子匝间短路问题进行检测和处理具有重要意义。
转子匝间短路问题的出现主要是由于转子绝缘老化、绝缘失效等原因导致的。
转子匝间短路问题一旦发生，不仅会影响发电机的正常工作，还会增加维修成本和停机时间。
及早发现并解决转子匝间短路问题对于确保发电机的安全运行至关重要。
针对汽轮发电机转子匝间短路问题的检测和处理，需要采用科学的方法和有效的工具设备。
只有通过合理的检测方法和及时的处理措施，才能确保汽轮发电机的长期稳定运行。
为此，本文将从转子匝间短路问题的原因分析、检测方法与原理、常见检测工具及设备、处理方法以及预防措施等方面进行深入探讨。
1.2 问题提出汽轮发电机转子匝间短路问题是一种常见的故障现象，可能会导致发电机的正常运行受到影响甚至引发严重事故。
转子匝间短路是指两个或多个匝线之间由于绝缘失效或损坏导致的短路情况，可能会导致发电机绕组局部过热、线圈烧损、导致机械振动增加等问题。
及时发现和处理转子匝间短路问题对于确保发电机运行的安全稳定至关重要。
在实际生产中，汽轮发电机转子匝间短路问题的检测和处理一直是工程技术人员关注的焦点。
怎样有效地分析转子匝间短路问题的原因，采取合适的检测方法与处理措施，是解决这一问题的关键。
本文将对汽轮发电机转子匝间短路问题进行深入的分析和研究，探讨不同的检测方法和处理方案，以期为相关工程技术人员提供一些有益的参考和借鉴。
2. 正文2.1 汽轮发电机转子匝间短路问题的原因分析1. 绝缘老化：随着发电机使用时间的增长，绝缘材料会受到温度、湿度、振动等因素的影响而逐渐老化，导致绝缘性能下降，容易发生匝间短路。
2. 过载运行：发电机长时间处于过载状态下运行，会导致转子发热严重，使绝缘材料受到热应力影响，容易出现断裂或击穿，从而引起匝间短路。
发电机转子匝间短路防范措施
发电机转子匝间短路防范措施
发电机转子匝间短路是发电机运行中常见的故障之一，为了防
范这种故障，我们可以采取以下措施：
1. 定期检测，定期对发电机进行检测，包括转子匝间绝缘电阻
的测量，以及对匝间绝缘的外观检查。
这可以帮助及早发现潜在的
问题。
2. 温度监测，安装温度传感器来监测转子匝间的温度，一旦发
现温度异常，及时采取措施，如停机检修，以避免匝间短路。
3. 绝缘涂层保护，定期检查和维护转子匝间的绝缘涂层，确保
其完好无损。
如果发现有损坏或老化的情况，及时修复或更换。
4. 绝缘材料选择，在设计和制造发电机时，选择高质量的绝缘
材料，以提高转子匝间的绝缘能力。
5. 保护装置安装，安装匝间短路保护装置，一旦发生匝间短路，能够及时切断电路，保护发电机不受损坏。
6. 操作规程，制定严格的操作规程，包括发电机的启动、运行
和停机等各个环节，确保操作人员按照规程操作，减少匝间短路的
风险。
总的来说，预防发电机转子匝间短路的发生需要综合考虑设计、制造、安装、运行和维护等多个方面的因素，只有全面而严格地执
行相关措施，才能有效地降低匝间短路的风险，保障发电机的安全
运行。
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析汽轮发电机转子匝间短路问题是发电机运行过程中常见的故障之一。
转子匝间短路会导致发电机运行不稳定，甚至损坏发电机设备，因此及时检测和处理转子匝间短路问题非常重要。
本文将对汽轮发电机转子匝间短路问题进行浅析，探讨其检测和处理方法。
一、转子匝间短路问题产生的原因汽轮发电机转子匝间短路问题主要是由于以下几个原因导致的：1. 绝缘老化：发电机运行时间长了，绝缘材料会逐渐老化，导致绝缘性能下降，从而引发匝间短路问题。
3. 维护保养不当：发电机的日常维护保养工作不到位，导致发电机内部积灰、积水，加速了绝缘老化，从而引发匝间短路问题。
以上原因都可能导致发电机转子匝间短路问题的产生，因此在日常运行和维护工作中，需要加强对发电机的监测和维护，及时发现并解决潜在的问题。
为了及时检测发电机转子匝间短路问题，可以采用以下几种方法进行检测：1. 绝缘电阻测试：通过测试发电机转子绕组的绝缘电阻来判断绝缘状况。
当绝缘电阻值低于一定数值时，即可判断存在匝间短路问题。
2. 高压测试：利用高压测试仪对发电机绕组进行高压测试，通过观察绝缘是否击穿来判断绝缘状况。
3. 激磁测试：在发电机开机运行时，对发电机进行激磁测试，观察发电机转子匝间是否存在异常放电现象，以判断是否存在匝间短路问题。
以上方法都是常用的发电机转子匝间短路问题的检测方法，可以根据实际情况选择合适的方法进行测试，及时发现问题并进行处理。
一旦发现发电机存在转子匝间短路问题，需要及时进行处理，以避免进一步损坏设备。
处理方法主要包括以下几个方面：1. 绝缘处理：对发电机的绕组进行绝缘处理，修复匝间短路问题。
可以采用涂覆绝缘漆、更换绝缘材料等方法进行绝缘处理。
2. 清洁维护：加强发电机的日常清洁维护工作，避免灰尘、水分等对绝缘材料的影响，减缓绝缘老化速度。
3. 温湿度控制：加强对发电机运行环境的温湿度控制，避免高温、高湿度环境加速绝缘老化。
通过以上处理方法，可以有效解决发电机转子匝间短路问题，保证发电机的正常运行和设备的长期稳定性。
汽轮发电机转子匝间短路的分析
汽轮发电机转子匝间短路的分析摘要：本文主要论述汽轮发电机转子绕组匝间短路问题，分析匝间短路的产生的原因及表现形式，介绍几种检测匝间短路的方法以及查找匝间短路的方式，最后从工艺角度提出预防匝间短路的方法。
关键词：汽轮发电机转子绕组匝间短路1、引言转子绕组匝间短路是汽轮发电机常见的故障。
转子绕组匝间短路，会造成发电机转子磁极间的电磁负荷不平衡、热不平衡，从而使轴系振动加剧，严重时可造成机组的损坏，经济损失很大。
2、匝间短路产生的原因及表现形式2.1造成匝间短路的原因造成匝间短路的原因有很多，其中设计、制造工艺的缺陷及运行使检修不及时都有关系，以下列出常见的几个原因。
(1)制造工艺不良，如铜线打磨不净，有毛刺、线圈整形不规矩、成型平弯直角时，内圆弧厚，外圆弧薄，烘压时容易将内圆弧绝缘压伤，外圆弧压不紧、端部不整齐;(2)发电机运行时间较长，转子绕组发生热变形，匝间绝缘或垫条易破裂或错位而造成匝间短路;(3)局部过热将匝间绝缘烤焦、炭化剥落而造成匝间短路；(4)出厂时或大修中清理不净，槽内或端部留有金属异物，如铜焊渣、银碎粒、铝粉等造成匝间短路；(5)设计时绝缘厚度考虑不够。
2.2匝间短路的表现形式匝间短路的表现形式是各不相同的，有的短路随转子的转速而变化；有的短路则随转子的温升而变化。
就是说，转子线圈在静止状态或者低速下可能无短路，但随着转速的升高，则出现了短路；在温升较低情况下无短路，而在温升较高时则出现了短路等等。
这就是所谓的不稳定短路或称动态短路。
与此相应，与转速和温升都无关的短路就称为稳定短路或静态短路。
显然，稳定短路比较容易检测，而不稳定短路的检测就比较困难了。
3、转子匝间短路的几种测定方法3.1比较直流电阻法在发电机预试验过程中，必须对转子绕组的直流电阻进行精确测量(冷状态)。
与设计值比较，其变化不应超过2%，否则需要对转子绕组进行检查。
当绕组中存在匝间短路时，直流电阻的数值将变小。
通常，大型汽轮发电机转子绕组的线匝数都在200匝以上，如只有一二匝短路，即使测量十分精确，直流电阻降低也不超过1%。
发电机转子匝间短路的原因与分类
发电机转子匝间短路的原因与分类核心提示：现场运行经验表明，发电机转子绕组匝间短路故障多发生在绕组端部，尤其是在有过桥连线的一端居多。
造成发电机转子绕组匝间短路故障的原因很多，总体上可分为制造和运行两大方面。
1．匝间短路产生的原因(1)设计制现场运行经验表明，发电机转子绕组匝间短路故障多发生在绕组端部，尤其是在有过桥连线的一端居多。
造成发电机转子绕组匝间短路故障的原因很多，总体上可分为制造和运行两大方面。
1．匝间短路产生的原因(1)设计制造方面1)设计不够合理有的转于结构设计不够合理，如端部弧线转弯处的曲率半径偏小，致使外弧翘起，运行中在离心力的作用下，匝间绝缘被压断，造成了匝间短路。
2)制造质量不良①转子端部绕组固定不牢，垫块松动。
发电机运行中由于铜铁温差引起的绕组相对位移，设计上未采取相应的有效措施。
②有的转子绕组在制造时所应用的匝同绝缘材料材质不良，含有金属性硬刺，绕组铜导线加工成形后不严格的倒角与去毛刺，运行中在离心力的作用下刺穿了匝间绝缘，造戒匝间短路。
③端部拐角整形不好和局部遗留褶皱或凸凹不平；匝间绝缘垫片垫偏、漏垫或堵孔（直接冷却的绕组通风孔）；绕组导线的焊接头和相邻两套绕组间的连接线焊口整形不良；制造工艺粗糙留下的工艺性损伤；转子护环内残存加工后的金属切屑等异物。
④有的转子线匝局部未铣风孔扎或风量不合格造成严重过热，从而引起匝间短路。
2．转子绕组匝间短路的分类转子绕组匝间短路按照短路是否随着转子的转动状态和运行工况发生变化，可以分为稳定性匝间短路和不稳定性匝间短路（或称为动态匝间短路）．其中动态匝间短路又占多数。
就故障发展的过程来分，可以分为三个阶段：萌芽期、发展期和故障期。
在萌芽期，转子绕组匝间出现初始异常征兆，机组运行还未受到影响，发电机组振动、励磁电流、机组无功及轴电压等均符合正常运行工况。
故障表现为局部过热、匝间以稳定的高阻短路或匝间绝缘间存在油污、漆片等污染物。
在发展期，机组运行已经出现异常，匝间短路基本或已经具备稳定特征。
发电机转子匝间短路的原因和危害
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汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理摘要：汽轮发电机转子的匝间短路严重影响发电机的安全稳定运行，运行中造成励磁电流增大，输出无功功率减少。
转子振动加剧、转轴轴电压增高等不良影响。
如果对转子匝间短路故障不能及时发现，则会产生很大的危害，短路点处的过热会导致绝缘损坏造成接地、线棒过热会引起局部变形或烧熔，故障的进一步发展会造成大轴整体磁化，护环烧损，或烧伤轴颈和轴瓦等，甚至会造成转子烧损事故。
所以。
必须及时找出故障点，予以消除，这而解决这一问题，必须进行发电机转子匝间绕组短路故障的分析，并采用正确的处理方法。
关键词：发电机转子绕组匝间短路故障诊断故障分析一、发电机转子匝间短路的原因及分类（一）发电机转子匝间短路的原因1.厂家制造工艺不良。
如：端部垫块固定不牢，脱落端部绕组匝间短路；在转子绕组制造中，工作人员在下线、整形等工艺过程中，损坏了匝间绝缘；或绝缘材料中遗存有金属硬物（如铜线有硬块，毛刺），刺穿了匝间绝缘导致匝间短路。
2.转子在运行中在热、电、机械等综合应力作用下，其绕组就会产生位移﹑变形或端部绝缘垫块松动脱落，致使匝间绝缘磨损﹑断裂﹑脱落，或由于内部脏污等原因，造成转子一点或多点匝间短路。
运行中检修残留异物堵塞通风孔引起高温造成匝间绝缘损坏引起匝间短路。
运行年限长久，转子绝缘老化，也会造成匝间短路。
（二）发电机转子匝间短路的分类转子匝间短路的分类：转子绕组的匝间短路，按其短路的稳定性，可分为不稳定和稳定两种。
所谓不稳定的匝间短路，则与转子的温度和转速等有关，也即在低转速、高转速、低温或高温时才发生的短路，或者在温度和转速同时作用下，才能出现的短路。
而稳定的匝间短路是指此短路与转子的温度和转速等均无关的短路。
二、转子匝间短路的主要检测处理方法1.比较直流电阻法依据电力行业标准《电力设备预防性试验规程》中所规定，在交接和每次大、小修时，都要对转子绕组的直流电阻进行测量，测量标准是：测量值与初次（交接或大修）所测结果比较其差别一般不超过2%。
发电机转子匝间短路判断及预防措施
发电机转子匝间短路判断及预防措施摘要：发电机转子发生匝间短路，严重时将影响发电机的安全运行，本文以一台300MW汽轮发电机匝间短路故障为例，综合应用转子交流阻抗、重复脉冲法分析和判断转子绕组存在动态匝间短路故障。
关键词：发电机转子匝间短路0 引言近年来，我国电力工业持续快速发展，高参数、大容量发电机机组投产越来越多。
在大型发电机高速旋转状态下，转子绕组将承受较大的离心力和热应力。
由于转子结构复杂、匝间绝缘薄弱，再加上设计、工艺和制造过程中的问题，以及运行中电磁、机械、热力等的综合作用，使得转子绕组发生移动、摩擦、绝缘下降，从而造成匝间短路。
1 发电机转子匝间短路的危害在发电机转子匝间短路初期，故障表现不明显，对发电机的正常运行影响较小，故一般较容易忽视发电机转子匝间短路问题。
当匝间短路严重时将使转子电流显著增大，绕组温度升高，限制了发电机无功功率的输出，有时还会引起机组机组振动加剧，甚至烧坏发电机。
因此发生上述现象时，必须通过试验判断是否发生匝间短路并予以消除，使发电机恢复正常运行。
2 故障经过某电厂发电机额定功率300MW，空载励磁电流824A。
事件发生前，该机组冲转正常，发电机以90%额定机端电压正常启励，起励后机端电压18.1kV，励磁电流815A，较前两次启动时励磁电流增加约100A左右。
同时，发电机#5瓦X方向轴振由22.8μm上升至87μm，#6瓦由34.3μm上升至87μm。
发现异常后，操作员立即断开灭磁开关，#5、#6瓦振动逐步降至起励前正常值。
为验证振动与励磁电流关系，再次以20%初始电压启励，过程中发现发电机振动随着励磁电流的增加而变大，励磁电流在相同机端电压下也较以前大，并且最大值超过额定励磁电流，初步怀疑转子存在匝间短路故障。
3 进一步检查情况事故发生后，对发电机转子在3000转/分情况下进行了交流阻抗测试。
与历年数据趋势图如下：图一 3000转速下交流阻抗历年变化趋势图从图一可见，发电机在3000转/分的转速下转子交流阻抗变化明显，且呈下降趋势。
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发电机转子匝间短路的原因分析及预防措施的探讨[摘要]沙角A电厂#4发电机转子在开机时或有强励电流时，轴振较大；而
在正常运行时（转子达到3000r/min）各项电气参数均属正常。
本次发电机大修时，发现转子存在不稳定匝间短路现象。
用极电压平衡以及匝间电压分布等多种方法查找出短路点，经返厂处理后并提出了相应的预防措施。
【关键词】汽轮发电机；匝间短路；原因分析；预防措施
一、概况
沙角A电厂#4发电机（以下简称A4发电机）QFN-300-2是上海发电机厂引进美国西屋公司技术生产的全氢冷汽轮发电机，于2012年12月1日进行第五次大修。
A4发电机在正常运行时，各项电气参数和机械参数均检测正常。
只是在开机时或有强励电流时，轴振较大。
12月13日抽出转子后，通过两级电压平衡、匝间电压分布以及RSO等试验方法测试，发现转子有不稳定匝间短路现象：转子在做二极平衡时在固定的一个角度（设此时为0度）有9V的差异，随着转动而缩小，180度时消失，至0度时又达到差异9V左右，具体数据见下图（试验数据来源于沙角A电厂高试班）。
同时RSO波形法也证实二极不吻合。
经工作人员检查，转子护环下也有少量铜粉出现，且汽端多级风扇内比励端护环内多，不稳定匝间短路点发生在励端的可能性较大。
二、短路原因分析
2.1判断依据
判断转子是否为匝间短路通常用两极电压平衡、匝间电压分布以及RSO等试验方法。
转子发生匝间短路时，由于短路点的存在，会改变短路线圈的阻抗以及电容的分布，给转子通入交流电流时，转子线圈的两极间或匝间的电压分布的会明显不平衡。
2.2短路故障点的初步确定
根据此判断原理，测得交流下转子线圈的电压分布并绘制曲线图（试验数据来源于中试所）如下：
据上图可知大部分线圈上的电压上级与下级基本相同，只有在#4、#6和#7线圈的电压出现了突然降低趋势，且差值为2V—4V，因此推断故障应发生在#4、#6和7#线圈。
24日拆除励端端部护环以及绝缘件后，发现#6、#7线圈之间的扇形绝缘板有电击现象，并且表面有少量铜粉。
将绝缘件清理后回装，端部线圈整形模拟护环状态加固线圈后做匝间电压分布试验，短路现象消失，初步认定之前
的不稳定现象是由于赃污引起。
为了根本解决问题，决定拔汽端护环处理汽端端部绝缘。
27日拆除汽端护环，相比于励端，线圈较为干净，但是端部线圈变形较大，很多绝缘件十分松动，但没有明显的点击现象。
2.3短路原因初步分析
从转子拆除护环后的检查情况和拆护环前后的试验数据综合判断，该转子的短路现象属于非金属性匝间短路，是由于机组使用年久，装配在端部的垫块局部松动，与线圈摩擦引起垫块表面受到金属污染，造成垫块局部表面电阻降低引起不稳定匝间短路。
2.4短路故障修复处理
修复该匝间短路故障主要从以下几点入手：
（1）通过试验初步确定短路点位置；（2）处理或更换端部绝缘垫块；（3）条件允许时，更换线圈间的匝间绝缘和槽绝缘；（4）着重检查短路发生点相邻的匝间绝缘的情况；（5）针对A4发电机转子的这种不稳定匝间短路情况，需在修复后，使用多种试验方法在不同的角度检测是否将短路问题根本解决。
三、预防措施
通过沙角A4发电机转子匝间短路分析，暴露出了很多关于（发）电机匝间短路的相关问题，针对出现的这些问题，需要做好以下的预防措施：（1）严格生产产品的检验。
防止转子匝间短路最有效的措施是从源头进行严格检验。
在生产设计的产品投入使用前，要严格监控各个环节，使得绕组完好无损；一定要确保线圈内部没有金属残留物或是其他的非金属杂物；（2）在设备运行的过程中要让设备平稳运行。
加强机组的维护，提高设备管理水平；（3）按规章定期检修和试验。
制定良好可行的维修周期和试验周期，大小修期间认真检查，做好预防试验，并对维修过程进行严格控制。
对于试验数据进行存档，方便对数据进行分析和对比，可以及时有效发现故障；（4）预防措施要按指定标准执行，从检修工艺、安装精度、预防性试验、运行管理多方面控制，保证发电机安全稳定的运行。
四、结语
在各项生产事故频发的现状更加要注重安全生产。
大型汽轮发电机在大小修中要重视转子匝间短路的检查，匝间电压分步法可以对转子的匝间短路进行较灵敏的判断，并通过具体的电压值对比可以找到故障发生点。
A4发电机的转子匝间短路就是一个很好的应用实例，正常运转下各项电气参数均正常，可是静止时在某一角度却存在着匝间电压分布异常，说明某些不稳定的匝间短路不易察觉。
所以多种试验方法和多角度对转子进行预防性试验对转子匝间短路早期的发现起着重要作用。
参考文献
[1]邱青林.发电机转子匝间短路分析与防范[J].大众科技，2010年01期.
[2]李鹏.张玲.代国超.汽轮发电机转子匝间短路分析及处理[J].水利电力机械，2007.12
[3]黄伟华.一起700MW机组发电机转子匝间短路故障分析[J].能源与环境，2012.。