水轮发电机转子绝缘规范
水轮发电机定子转子绝缘故障原因及预防
水轮发电机定子转子绝缘故障原因及预防摘要：在电力系统中，发电机是非常重要的组成部分，发挥着非常大的作用，电力系统供电的可靠性在很大程度上由发电机的运行决定，在发电机中，定子和转子是非常重要的组成部分，定子转子的绝缘性能保证发电机的安全运行。
水轮发电机在使用的过程中会受周围环境的影响，会使材料绝缘性能降低，本文针对这一问题做出简要分析。
关键词：水轮发电机，定子，转子，故障分析，预防一、水轮发电机定子转子的绝缘故障分析1.1定子产生绝缘故障的原因1.1.1非工作状态下的问题水轮发电机不仅存在工作状态下产生的问题，其中在没有工作的状态下就有可能产生很多问题，水轮发电机被设计出来之后，会经过制造，这个过程就有可能产生问题，由于工人制造的问题，使制造工艺非常差，很多部位绝缘性很差，有时还会出现定子绕组不牢固不合理的现象，这些被制造出来的产品，在高温高压的环境下，很容易产生局部老化的现象，而且还经常产生定子的开裂、松动等现象，随着使用时间的增加，绝缘问题会越来越明显，较严重的会产生恶性事故，并且引发火灾。
除此之外，在投入到使用的过程中，水轮发电机会由制造厂运输到发电厂，在运输的过程中，有些由于道路崎岖，也会对水轮发电机造成一定的损伤。
在安装的过程中由于工作人员的操作问题，也会给水轮发电机造成一定的质量问题。
而且当水轮发电机出现较小的损伤时，在试验和验收的过程中，并不会出现异常情况，但是在日后的使用过程中，随着使用时间的增加，这些部位就会越来越明显，很容易引发绝缘击穿的事故。
1.1.2铁芯硅钢片局部短路在水轮发电机的定子中，有一部分是铁芯硅钢片，这一部位的绝缘性很容易受到损伤，在工作的过程中，很容易产生碰伤，这样一来就会造成松动，而且电腐蚀比较明显，除此以外由于工作环境常处于高温状态下，所以也会受到非常大的影响，这样一来，片间的绝缘性就会被逐渐破坏，从而造成局部短路的现象，局部短路的现象，一旦出现就会在很大程度上增强铁损耗，造成局部发热比较明显，从而就会加速绝缘部位的老化，如果在日后的使用过程中没有被发现，并没有做出合理解决，就很容易引发事故。
水轮发电机转子交流阻抗试验标准
水轮发电机转子交流阻抗试验标准本标准规定了水轮发电机转子绕组预防性试验的项目、周期和要求，用以判断设备是否符合运行条件，预防设备损坏，保证安全运行。
本标准适用于110kV 及以下的交流电力设备。
本标准不适用于高压直流输电设备、矿用及其它特殊条件下使用的电力设备，也不适用于电力系统的继电保护装置、自动装置、测量装置等电气设备和安全用具。
从国外进口的设备应以该设备的产品标准为基础，参照本标准执行。
2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
DLT 1051-2007《电力技术监督导则》DLT 596-1996 《电力设备预防性试验规程》3 总则3.1 试验结果应与该设备历次试验结果相比较，与同类设备试验结果相比较，参照相关的试验结果，根据变化规律和趋势，进行全面分析后做出判断。
3.2 遇到特殊情况需要改变试验项目、周期或要求时，对主要设备需经上一级主管部门审查批准后执行；对其它设备可由本单位总工程师审查批准后执行。
3.3 110kV 以下的电力设备，应按本规程进行耐压试验（有特殊规定者除外）。
110kV及以上的电力设备，在必要时应进行耐压试验。
3.4 进行耐压试验时，应尽量将连在一起的各种设备分离开来单独试验（制造厂装配的成套设备不在此限），但同一试验电压的设备可以连在一起进行试验。
已有单独试验记录的若干不同试验电压的电力设备，在单独试验有困难时，也可以连在一起进行试验，此时，试验电压应采用所连接设备中的最低试验电压。
3.5 当电力设备的额定电压与实际使用的额定工作电压不同时，应根据下列原则确定试验电压：3.5.1 当采用额定电压较高的设备以加强绝缘时，应按照设备的额定电压确定其试验电压；3.5.2 当采用额定电压较高的设备作为代用设备时，应按照实际使用的额定工作电压确定其试验电压；3.5.3 为满足高海拔地区的要求而采用较高电压等级的设备时，应在安装地点按实际使用的额定工作电压确定其试验电压。
转子绝缘试验规范
每个磁极线圈的直流电阻应基本平衡，直流电阻与最小值之差应不超过最小值的 2%。 4.2.4 交流耐电压试验
采用误差为±1℃的温度计。 4 试验项目 4.1 磁极线圈热压时匝间绝缘强度试验
磁极线圈热压后在加压的状态下，用毫伏表测量每匝线圈间的压降，压降值相差应<10%。否 则应检查线圈是否发生匝间短路。 4.2 工地组装的转子单个磁极线圈试验
工地组装的转子单个磁极线圈在厂内套入铁芯后应进行以下试验。 4.2.1 磁极线圈匝间绝缘强度试验
3.5 引线、集电环、刷架的交流耐电压试验 集电环、刷架装配完成，应进行频率为 50Hz 的交流耐电压试验。试验值为 10Uf+1000V，但不
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转子绝缘试验规范
低于 3000V，持续时间 1min。 注：Uf 为转子额定励磁电压。
4 记录表格 发电机转子出厂试验记录 发电机磁极线圈出厂试验记录
磁极线圈与铁芯间应进行频率为 50Hz 的交流耐电压试验。试验值为 10Uf+1500V，但不低于 3000V，持续时间 1min。
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转子绝缘试验规范
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第2 页Leabharlann 4.3 厂内组装的转子试验
4.3.1 磁极线圈匝间绝缘强度试验
厂内组装的转子磁极线圈在挂装后应进行匝间绝缘强度试验。试验方法同 4.2.1。
锁金山电厂2号水轮发电机转子绝缘故障处理
Ａ ｓ ａｔ Ｉ ｅｒｐ ｉ ｐｏ ｅｓｏ ｙｒ・ｅｅａｏ Ｎ ． ｎＳ ｏｉｓａ ｙｒｐ ｗ ｒ ｌ ｔ ｈ ｓｌｔ ｎｆｕ ｆ ｏｏ ｂ ｔ ｃ ： ｎｔ ｅａｒ ｒｃｓ ｆｈｄｏｇｎ ｒｔ ｏ ２ ｉ ｕｊ ｈ ｎ Ｈ ｄｏｏ ｅ ａ ，ｔｅｉ ｕａｉ ｌｏ ｔ ｒ ｈ ｒ ｎ Ｐｎ ｎ ｏ ａｔ ｒ ｒ
锁 金 山 电 厂 ２号 水 轮 发 电 机 转 子 绝 缘 故 障 处 理
张佳 文 ， 黄 璐， 唐 惠
４ ３０ ） ４ ００ （ 湖北 清江水 电开发有 限责任公司 ， 湖北 宜昌
摘要 ： 在锁金山电厂 ２ 号水轮发电机检修过程中， 发现转子存在绝缘故障， 先后采用多种方法判断后 ， 确认发电机转子
试验确认 转子金属性接地 ， 并进～步确认故 障点存在
于 ７号磁 极 。由于 磁极 结 构 特 殊 ， 磁极 铁 芯 与 磁轭 连
水轮发电机转子磁极装配绝缘偏低问题处理
水轮发电机转子磁极装配绝缘偏低问题处理【摘要】水电站对转子磁极进行装配过程中，有可能具有大量绝缘电阻低的磁极，并且在开展耐压试验的过程中还有可能出现击穿的情况。
根据相关的检测和研究后了解到，之所以发生上诉情况，和磁极设计有直接的关系。
为此应通过涤纶毛毡包裹环氧块的方式对所存在的缝隙进行堵塞，只采用不多的环氧胶，这样就可防止环氧胶因无法固化而使绝缘电阻偏低。
如果把聚酰亚胺薄膜粘带扩宽，完全铺放到磁极靴部，就算环氧胶深入进磁极靴，也无法和磁极铁芯触碰到，进而能够全面加强绝缘性。
【关键词】水轮发电机；转子磁极；绝缘；环氧胶水轮发电机组转子绝缘偏低，会导致水轮发电机无法顺利运转。
在安设和改进发电机转子的时候，磁极会决定转子绝缘的总体效果。
为此有必要对水轮发电机转子磁极装配绝缘偏低问题进行分析，同时制定有效的解决措施。
一水轮发电机转子磁极装配绝缘偏低问题分析水电站的机型机组进行增容改造的过程中，在对磁极进行完装配以后，在还没有进行挂装的时候会开展电气试验。
而国际上对于试验的要求主要包括：（1）在还没有对单独的磁极进行安装的时候，绝缘电阻要超过5MΩ；（2）在还没有对单独的磁极进行安装的时候，耐压值应达到10Uf+1500V，切不可小过3000V，并要保持1min的耐压。
目前主要是采用2500V兆欧表测量转子磁极绝缘电阻，其磁极一共具有96个，在进行测量时了解到，有将近一半的磁极绝缘电阻不超过200MΩ，不过符合国际上的规定，此外有10个磁极阻值不超过5MΩ，不符合国际规定。
机组磁额定励磁电压普遍为475V，所以耐压为10Uf+1500V。
将电阻超过5MΩ的磁极做耐压试验，而在此过程中，有5个磁极在第一次接受试验的时候出新了击穿情况。
二原因分析磁极极身绝缘主要是以环氧板双重绝缘为主，同时在对其加热并固化以后，再由相关工作者进行检验，若固化达到了标准，就说明磁极极身不大可能发生故障。
其实，在线圈套装以后，当磁极线圈端侧还没有补充涤纶毡的时候，发现磁极绝缘电阻全部超过了500MΩ。
水轮发电机组设备技术规范及检修类别周期和项目
水轮发电机组设备技术规范及检修类别周期和项目名称1#机2#机型号TS550/80-28TS550/80-28制造厂家哈尔滨电机厂哈尔滨电机厂投产日期1966.9/1987.121972.4/1999.3额定视在功23125 KV A23529 KV A 率额定有功功20000KW20000KW率额定电压 6.3KV 6.3KV额定电流2120A2150A额定功率因0.80.85数额定转速214.3 转/分214.3 转 /分飞逸转速440 转/分440 转 /分频率50 HZ50 HZ相数 3 相 3 相定子槽数264264定子接法4Y4Y定子通风方封闭双路自循封闭双路自循式环风冷环风冷定子绝缘黄绝缘短路 1.1比定子绕组双层迭绕检修类别、周期和项目一、日常维护及巡视检查：每天 1次1、视听上下导轴承运行时有无异音，仪表所指示瓦温是否正常，受油器是否有磨擦音，有无漏油甩油，油冷却器水流是否畅通等缺陷。
2、检查机组摆度：观察振动和声音有无异常。
3、检查风闸有无异常及管道是否泄漏。
4、检查各表计是否完好，指示是否正常。
5、检查出的缺陷在不影响机组正常运行的情况下，能处理的及时处理；不能处理的作好记录，并安排专门时间处理。
二、小修每年 1～2 次工期5～10天检修项目：1、上下导设备外观油务检查清扫2、风闸、管路检查处理3、转子检查、清扫4、转子滑环及碳刷调整检查5、对定、转子进行各类常规预防性试验6、励磁回路引线检查清扫并作绝缘电阻测量7、油、气、水系统管路检查处理8、主要阀门检查处理9、其他缺陷处理三、大修每 3～5年1 次工期35～ 45天检修项目：1、受油器解体检修，铜瓦椭圆测量2、操作油管清洗，做耐压试验，水轮机和发电机大轴清扫3、推力轴承、上下导轴承检修，油槽清洗及冷却器耐压试验4、风闸检修，作耐压试验5、空气冷却器检修6、发电机转子检查清扫7、转子滑环及碳刷调整检查8、对定、转子进行各项试验9、励磁回路引线检查清扫并作绝缘电阻测量10、定子检查、清洗去污11、机组中心调整及轴线处理12、上下导间隙调整13、上下导油槽温度计校正及仪表检修14、管路阀门检修处理15、相关改造项目。
水轮发电机电气试验方法及标准
水轮发电机电气试验方法及标准一．高压发电机第一部分：定子部件1．直流电阻2．目的：检查绕组的焊头是否出问题等原因测试环境：冷状态下进行测试工具：直流电阻电桥数据处理：各项的测试应做以下处理数据处理(I max-I min)/I平均≤2%结果判定：测试值必须满足以上的关系，不满足就应检查定子线圈。
3．绝缘电阻目的：检测线圈的绝缘电阻的大小，为以后的试验确定安全保证。
测试环境：常温下测试，记录数据要记录当前的温度。
测试工具：兆欧表注意事项：在绝缘电阻测试的过程中，在每项测试完之后应该对绕组充分放电，不然会造成严重的后果测试方法：在测量前应充分对地放点，注意机械调零，在测试的时候除开被测项，其他的各项都应该接地，测试的时候记录测试时间为15s和60s时的电阻值，在测试后计算吸收比，吸收比=R60/R15吸收比应满足大于2，而且各个项的绝缘电阻不平衡系数不应大于2（不平衡系数指最大一项的R60与最小一项R60之比）4．直流耐电压.目的：在较高的电压下发现绕组绝缘的缺陷测试环境：常温下进行试验测试工具：直流耐压设备一套测试方法：利用调压器调节电压使高压侧直流电压为0.5U N、1.0 U N、1.5 U N、2.0 U N、2.5 U N、3.0U N每阶段要停留一分钟的耐压试验时间,并在试验的时候记录各个电压时候的电流值。
每项在测试的时候其他项都必须接地。
而且在电压相同的时候各个项的电流值应该比较相近。
在规定的试验电压下,各相泄漏电流的差别不应大于最小值的50%。
注意事项：在测试的时候由于是高压，因此在测试的时候要注意安全，小心周围环境。
在每项测试完之后必须充分放电，否则容易造成事故。
必须注意的就是，测温线圈的接线头必须接地。
5．交流耐电压目的：检查线圈之间的绝缘性能测试环境：常温下进行试验测试工具：耐电压试验设备一套测试方法：发电机定子的交流耐压试验在制作的过程中一共有三个阶段要测试，下面就分别介绍试验的方法：（1）、单个线圈的交流耐电压试验，每次基本上做10个线圈的耐电压试验，试验方法是：在工作台上面放木方，木方里面用海绵等软性有弹性的材料包扎一圈，必须要厚点的，外面包0.1mm左右的铝铂，并且用铜丝将其绑好，在整个线圈的低阻部分必选全放在木方上方。
不吊转子对45MW水轮发电机定子槽内进行的绝缘探查与状况分析及对策
１ 概述
大唐 陕西 石泉水力 发 电厂 ３发 电机 是 由东方 电机 厂 生产 的 Ｔ ９ ０１５ ６ ４ ＭＷ 三 相 ５ 极 同步发 电 Ｓ０／３—５ 型 ５ ６
２ 发 电机历史情况简介
主要运行简历 ：机组大修周期为 ３年一次 ，１９ ９２ 年 ｌ 月 ～１９ 年 ４ Ｏ ９３ 月进行了一次扩修 ， 定子槽楔全部
１５Ａ １０ ２９ ６Ｖ
最大的一槽 ，并记录槽号； （） ２ 转动发电机转子使两磁极之间的间隙中线正
对 此槽 ；
定子接法
绝缘 等级 相 数
上下层 定子线 棒总 数
２ Ｙ
Ｂ 级 ３
９２ １ 根
Байду номын сангаас
功率因数
磁极 个数
投产 日期
Ｏ８ ５
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前言
本规范是在2007年3月制定的《水轮发电机F级转子绝缘规范》基础上进行修订。
修订的主要内容如下：
1、适用范围上改为匝间绝缘、极身绝缘与磁极托板热压成一体。
2、磁极托板厚度规格为2～12㎜，尺寸同线圈。
3、当磁极托板厚度在10㎜以下，增加厚度为1㎜3240垫板，以提高
线圈爬电距离。
垫板的内腔尺寸与磁极托板相同，外缘尺寸同极靴
等宽等长。
4、端面绝缘垫4-5层J-2449环氧酚醛玻璃坯布，具体视实际情况而定。
编者
2007年5月9日
1、适用范围
本规范适用于转子电压等级500V以下，绝缘耐热等级为F级，匝间绝缘、极身绝缘与磁极托板热压成一体，裸线单层多匝扁绕的磁极线圈组成的转子绕组。
2、电磁线
2.1、通常选用下列型号的导线制造
TBR 软铜扁线
TDR 软铜带
TMR 软铜母线
2.2、一般选用线规的宽厚比不大于15，特殊情况，经工艺、设计及有关分厂认可适当增加宽厚比。
2.3、扁绕成型磁极线圈，其转角半径应不小于导体宽边尺寸。
且应满足
R≥0.1b2/a和R≥30mm的条件,其中a为铜母线厚度（mm），b为铜母线宽度（mm）。
3、匝间绝缘及对地绝缘：
3.1、绝缘结构及具体数据见图1和表1。
（1）、线圈匝间绝缘厚度：容量在630KW及以下的匝间垫0.2㎜厚的J-2449环氧酚醛玻璃坯布二层，按匝间绝缘厚度为0.24mm计算；容量在630KW 以上的匝间垫0.2㎜厚的J-2449环氧酚醛玻璃坯布三层，按匝间绝缘厚度0.36mm计算，首尾一至四匝3道匝间垫0.2㎜厚的J-2449环氧酚醛玻璃
坯布四层按匝间绝缘厚度0.48mm计算。
端面绝缘垫4-5层J-2449环氧酚醛玻璃坯布，具体视实际情况而定。
（2）、垫放匝间绝缘和极身绝缘坯布时，每层搭接接缝应错开，匝间绝缘坯布应较导线宽大5 mm 左右，极身绝缘与磁极线圈的匝间绝缘、磁极托板 热压固化成一体，线圈总高度偏差为
8
.00 ㎜。
（3）、极身绝缘热压后的单边厚度：容量在630KW 及以下取2㎜，容量在630-10000KW 之间，其中5000-10000KW 的10极以上取3㎜,容量在10000KW 及以上其中5000-10000KW 的10极及以下取4㎜。
（4）、磁极线圈的后处理：
磁极线圈热压后连同模具立即送入190℃±5℃烘炉保温，极身绝缘厚度为2㎜的保温2.5-3.0小时；极身绝缘厚度为3㎜的保温3.0-3.5小时；极身绝缘厚度为4㎜的保温3.5-4.0小时。
（5）、铁芯间隙用3240环氧玻璃布板和预浸渍环氧涤纶适形毡垫紧。
图1
表 1 单位：㎜
注：当序2磁极托板厚度在10㎜以下，增加序1垫板，以提高线圈爬电距离
4、极间连线和引出线绝缘：
4.1、对地悬空或用环氧酚醛层压玻璃布板固定时，半迭包
0.14×25mm5440-1桐马环氧粉云母带二层，再半迭包0.17×25mm无
碱玻璃丝带一层，外涂刷F级1504环氧晾干漆。
4.2、电缆线采用JEF-500V乙丙橡皮绝缘F级引接线，线夹下用0.14×25mm
5440-1桐马环氧粉云母带绕包数层垫实。
当电缆线进入轴心孔处半
叠包0.14×25mm5440-1桐马环氧粉云母带二层，再半叠包0.17×
25mm无碱玻璃丝带一层，并涂刷F级1504环氧晾干漆。
4.3、极间撑块绝缘：
极间撑块的垫板通常采用3240环氧酚醛层压玻璃布板，为保证垫板
与线圈表面接触良好，加垫一层2mm预浸渍聚砜环氧涤纶适形毡。
5、绝缘处理：
5.1、绕组所有衬垫，绑扎部位及保护带表面均应涂刷F级1504环氧晾干
漆。
5.2、所有3240环氧酚醛层压玻璃布板加工件，机械加工后需浸烘D026
环氧聚酯亚胺无溶剂漆一次。
5.3、磁极线圈外表面刷一次JF-182 F级聚酯晾干镉红磁漆。
5.4、磁极铁芯表面刷一次JF-182 F级聚酯晾干镉红磁漆。
5.5、转子装配后磁极表面喷JF-182 F级聚酯晾干镉红磁漆1次。