水轮发电机定子绕组端部防晕层状态分析
水轮发电机定子绕组绝缘降低的分析及绝缘恢复方法探讨
水轮发电机定子绕组绝缘降低的分析及绝缘恢复方法探讨引起水轮发电机定子绕组绝缘降低的因素一般有三个方面：（1）绝缘加工工艺问题；（2）绝缘老化或意外损伤；（3）受潮原因所致。
定子绕组有良好的绝缘是确保发电机安全运行的关键之一，若在绝缘不良的状况下运行是极危险的，在高电压冲击下，会导致绕组薄弱环节瞬间击穿，造成绕组相间、匝间、对地等，严重时三者同时存在。
故发电机定子绕组绝缘达不到要求后，必须对绝缘降低的原因进行分析和采取相应处理措施来恢复绝缘值。
文章通过实例，阐述同类别发电机绕组绝缘降低的成因分析和处理措施。
标签：水轮发电机；绝缘恢复；发电机定子西江坪水电站总装机为2×3200KW，主接线采用扩大单元接线，发电机出口端电压6.3kV，于1997年底投入运行。
由于该站地处桂北山区，受亚热带气候影响，春、夏两季阴雨天气多，电站周围环境空气湿度大，发电时间受季节性影响开停机频繁，这对发电机绕组绝缘影响是很大的。
2002年3月份的停机维护后，开机前用2500V兆欧表测量发电机定子绕组绝缘时出现，15秒时绝缘电阻值仅有300MΩ，60秒时仅有500MΩ，虽然吸收比为1.67符合《电力设备设备预防性试验规程》规定的要求（吸收比K≥1.3），但绝缘电阻值已降至很低，不能满足开机建压的要求，必须设法使绝缘电阻值恢复要求。
经尝试采用在发电机进出风口和机坑内各放置一台2500W的电炉，将进出风口端盖关上，利用发电机空转产生的风将潮气带走，使绝缘电阻值恢复，这一方法达不到预期效果。
于是，根据发电机电气接线和机组情况进行分析，采用发电机定子绕组短路干燥方法进行试验。
具体操作步骤为：（1）将发电机首尾端分别短接（首端短接点在发电机母线与主变低压侧电缆连接处），并将主变低压侧电缆甩开；（2）将发电机端电压互感器和励磁变甩开；（3）切除主变差动保护，将用于主变差动保护的电流互感器5LH副边短接；（4）让发电机在额定转速下空转；（5）用直流焊机作它励电源给转子加入励磁电流，控制发电机定子电流逐步升高，使定子温升保持每小时5～8度范围，最高温度不能超过80度；（6）干燥一定时间后，逐步降低定子电流，使定子绕组温度以每小时5～8度下降至常温并停机；（7）测量定子绕组绝缘值，满足开机建压最低要求后（15秒1000MΩ、60秒1300MΩ，K≥1.3），恢复正常接线，短路干燥结束。
机组定子端部模态试验方法与分析
机组定子端部模态试验方法与分析发表时间：2020-12-10T05:35:02.758Z 来源：《河南电力》2020年7期作者：周勇[导读] 为保障机组安全稳定运行，机组在出厂前、新机交接、运行时出现线圈磨损或松动等异常时、大修检查时进行定子端部模态试验十分有必要。
（湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司湖南省长沙市 410213）摘要：定子绕组端部结构的优化设计使定子绕组端部的整体固有频率避开95-110HZ，但因制造、安装或运行中的冲击现象，部分机组的定子绕组端部的固有频率可能落入95-110HZ范围之内，容易发生因振动引起的机组定子绕组端部故障。
为保障机组安全稳定运行，机组在出厂前、新机交接、运行时出现线圈磨损或松动等异常时、大修检查时进行定子端部模态试验十分有必要。
关键词：定子端部模态试验；试验方法；数据统计分析1 引言随着电力系统技术发展，装机单机容量不断增加，定子绕组端部受到的两倍频电磁力随之增大。
如果定子绕组端部的固有频率接近100HZ，将发生谐振，从而可能因振幅过大而发生结构松动、磨损、绝缘损坏等现象，甚至断裂等故障，严重威胁机组的安全运行。
因此有必要对机组进行定子端部模态测试定子线棒和引线固有频率测试，检查定子设备状态，及时发现和处理发电机运行中定子绕组潜在或发展中的故障，采取防止振动的有效措施，确保设备安全稳定运行。
以下结合某电站3号机组定子绕组端部模态试验探讨一下试验内容要求、方法和数据统计分析。
2试验内容及要求2.1定子线棒固有频率测量对定子线棒上下两端进行固有频率测量；要求：1）测量每根线棒上端部的径向固有频率。
2）测量每根线棒下端部的径向固有频率。
2.2定子端部模态数据测量及分析在定子线棒上下两端分别进行模态测试，并给出定子端部整体模态；要求：取线棒上、下端部的二个支持环作为试验圆周，每个圆周上取16个测点，共有2×16个测量点。
测量上、下线棒端部的整体模态。
3 试验方法和数据统计分析3.1定子线棒径向固有频率测量测量定子线棒径向固有频率，线棒下端部有300个，线棒上端部有240个。
高压电机定子绕组的防晕结构
高压电机定子绕组的防晕结构从试验入手，阐述了槽部防晕原理是使线圈槽部外表面和铁芯槽部之间的气隙短路以及端部妨晕原理是使槽口外线圈端部表面电位梯度尽量均匀。
标签：高压电机;定子绕组;起晕电压;防晕结构;防晕材料1 高压电机绕组防晕原理1.1槽部防晕原理在生产中，为防止嵌入线圈时损伤主绝缘，线圈槽部宽度尺寸总比铁芯槽宽度小O.3mm以上，因此，高压电机定子绕组槽部外表面与铁芯槽壁之间总有O.3mm以上间隙。
当电机额定电压在6kV及以上时，气隙中最高场强高于空气中不均匀电场下的起晕场强8.1kV/mm而产生电晕，形成电腐蚀，损伤主绝缘。
为防止电腐蚀，绕组槽部需进行防晕处理。
槽部防晕原理是使线圈槽部外表面和铁芯槽壁之间的气隙短路。
1.2端部防晕原理由于槽口处电场集中，使定子绕组线圈端部出槽口处绝缘表面电位梯度很高，额定电压6kV及以上电机的定子绕组相端线圈的槽口处已处于起晕状态。
耐压试验时，若试验电压超过30kV，线圈端部若未进行防晕处理，将会产生严重的沿表面放电甚至闪络，使耐压试验无法进行，因此，高压电机定子绕组线圈端部表面必须进行防晕处理。
要求起晕电压均超过1.5Un。
且单只线棒耐压试验时，要求防晕层不能过热冒烟，无滑闪放电。
防晕的原理是使槽口外线圈端部表面电位梯度尽量均匀。
其方法是：（1）内屏法，在线圈槽口绝缘内部适当部位插入电极（通常可插入1—2个内屏，电极材料是箔或网状导体或半导体），以形成套管型结构，通过电容分压原理来达到表面电位梯度均匀化。
其缺点是工艺太复杂，而且要考虑主绝缘层在线棒成型时的收缩或应力，可能导致埋人的内屏电极起皱或开裂，引起新的电场集中甚至极间短路，使线棒成品率降低，因此较少采用。
（2）线性电阻调节法，通过降低线圈端部的电场集中处的恒定表面电阻来达到电场均匀化。
即在电场集中处涂电阻率不同的半导电漆，其缺点是起晕电压不高，而且不大稳定。
（3）非线性电阻调节法【n，以电阻具有非线性特性的碳化硅为基础制作防晕材料，其电阻率能随电场强度的增加而自动降低，因而能自动调节场强的分布，使端部表面场强的分布比较均匀。
水轮发电机失磁运行损坏定子的分析及防范
到2 号机组励 磁装置 处检查发 现， 调节柜内 直流供
电 24 V 电源模 块 (DC/ DC 己故障 ，输出为 0 ，其 ) 直流 2 0 V 输人测试止常。11: 2 :0 ，运行人 员将 0 0
号 有功 13. 3 Mw ， 机 无功2 3 Mvar 。11OkV 系 统
及 1，2 号主变运行 ，1，2 号厂变分列运行。
2 2 发 电机失磁保护分析 从保护打 印报表分析 ，1 :4 :5 ，习组进人失 0 2 6 L 磁运行 ，经 0 25 5 延时 发 “ 号 失磁 T l 保护动 2 机
(1 将低 电)}闭锁条件取消 ，确保机组在失磁 ) 时能止确跳闸。 (2 对励磁系统两路交流 电源进行改造 ，使机 ) 组励磁系统两路交流电源 各取 自40 V 的 工 0 段和 1 段供 电，保证交流电源可靠供 电。
Mva r ; 2 号机 有功 13 8 M W，无功 1.g M、 r; 3 a
判断机组发生振荡，即联系 调度，于1 :4 :0 将 0 8 0 2 号机组 与 统解列。 系 停机后 运行人员到继保室检 查， 发现 2 号机组保护屏有 “ 失磁保护T l” “ 、过
负荷”等信号; 1号 机组保护出现 ‘ 过负荷”信号 。
关，手动合 40 开关 ， 复 40 V 厂用电分列运行 2 恢 0 时 ( 手 动操 作过程正常时 间约 6 5 ，厂房机组 运行 ) 声音 突然变 响 ，中控上位机显示 “ 号发 电机 电压 2
行试验， 发现其已损坏， 而交流2 v 电 4 源模块的 供电 取自40 V l 段， 0 在倒换厂用电 的时候( 断开
有功功率越低限 (0. 0 ” ) 等光字。2 号机组 单元频率 、
源均告丢 失。 特别是2 V 脉冲 电 4 源丢失， 直接导 致励磁装置可 控硅导 通角全关， 引发机组失磁进相
水轮发电机定子线圈端部钎焊及绝缘工艺分析
水轮发电机定子线圈端部钎焊及绝缘工艺分析摘要：文章针对水轮发电机条式线圈端部结构以及并头绝缘、钎焊等相关技术进行详细分析，研究结果显示，接头采用银铜钎焊工艺具有一定优势，不仅机械强度较高，且具有较好的导电性能，加热时间较短，不会对绝缘产生较大的影响，操作较为便捷。
不仅促使工艺得以简化，同时工时以及成本也能够得以节约，发电机定子线圈焊接品质也会有所提升。
关键词：水轮发电机；定子线圈；钎焊；绝缘工艺文章以我公司生产水电机组SF-J25-10P/4250为例，将立式水轮发电机定子分为两瓣，保证3.38米的内径，25MW的单机容量，属于条式波绕组结构，在端部位置借助并头板式钎焊进行连接，使用云母带加包合搭接长度作为接头，将其放入到绝缘盒结构当中。
机组运行过程中，会有大量热量产生，对绝缘的寿命会造成严重影响，同时也会对发电机出力进行限制，并头钎焊的质量会对接头以及线圈造成直接影响，导致引线出现局部烧断现象，中断正在运行的机组，使电站遭受到巨大损害。
基于此，就需要将并头钎焊划为特殊工序中，对其品质进行严格控制，提升钎焊品质，为发电机正常运行提供一定基础。
一、绕组并头的结构以及特点分析在水轮发电机中，其条式波绕组直接连接于槽上以及下线棒的端头位置，这也是此种定子类型机组最为常用的并头套。
盒型并头套以及无底直并头套是直并头套最为直接的连接方式。
股线与并头套直接对接，并连接于铜板，实现端头股线搭接。
在绿叶电站内就是使用盒型并头套以及铜板进行连接，在具体操作上，就是在线棒上、下层端头位置直接与铜板进行连接，选择使用的为斜并头套结构。
极间连接线在与同一相但不同极性下同层线棒端头进行连接时，选择使用铜母线。
二、焊接性探究绕组并头选择使用钎焊方式，为有效提升其品质，就需要控制好加热温度以及焊接的整体时间。
如果温度较高，且钎料出现过强的流动性，增加对母材的溶蚀，就会导致过烧，促使钎焊金属粒增大，焊缝组织也会有疏松现象，严重影响其强度。
大型发电机定子线棒端部防晕结构温度和电场分布仿真研究
大型发电机定子线棒端部防晕结构温度和电场分布仿真研究王立军;张益中;刘松
【期刊名称】《大电机技术》
【年(卷),期】2022()1
【摘要】大型发电机定子线棒端部防晕层温度和电场分布是表征防晕结构性能的重要参数,关系着发电机的长期安全稳定运行。
工频电气试验过程中,防晕材料的电导损耗是线棒端部绝缘温度梯度分布的主要原因,电场分布取决于防晕层电导和主绝缘电容,而电导率又是电场强度的函数,因此发电机定子线棒端部防晕结构温度场和电场的计算是一个相互耦合的过程。
本文借助COMSOL Multiphysics有限元分析软件多物理场仿真功能,以某大型水氢冷发电机定子线棒端部防晕结构作为研究对象,仿真分析了其工频状况下的电场分布情况和时域条件下的温度场分布情况,以匹配线棒端部防晕结构设计开发过程。
将仿真温度场结果与真机线棒试验结果对比,两者吻合较好,为进一步优化设计防晕结构和材料参数奠定了基础。
【总页数】6页(P33-37)
【作者】王立军;张益中;刘松
【作者单位】上海电气电站设备有限公司发电机厂
【正文语种】中文
【中图分类】TM303.4
【相关文献】
1.大型汽轮发电机主绝缘耐压和电老化试验中定子线棒端部防晕技术的研究
2.大型水轮发电机定子绕组端部电场分布仿真及试验研究
3.三峡水轮发电机定子线棒防晕材料及防晕结构的研究
4.大型水轮发电机定子线棒绝缘参数对线棒槽部表面电位分布及电场分布的影响
5.大型水轮发电机绝缘参数对定子线棒端部电场和电位分布的影响
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水轮发电机定子绕组短路故障分析
水轮发电机定子绕组短路故障分析水轮发电机是水电站生产电能最重要的动力设备，水轮发电机定子绕组短路故障时将会严重影响水电站的正常维护与运行，如不及时处理，可能会对电网造成冲击，甚至带来重大的经济损失，因此对水轮发电机定子绕组短路故障分析显得十分重要。
当前水轮发电机故障诊断主要包括智能故障诊断方法以及信号处理方法，基于水轮发电机故障类型多并呈现高维性的特点，本文对水轮发电机定子绕组短路故障进行了详细的分析和探究。
标签：水轮发电机；定子绕组；短路故障一、定子绕组概述发电机分为固定部分的定子和旋转部分的转子，定子绕组根据线圈绕制的形状和嵌装布线方式的不同又可分为集中式和分布式两种形式，集中式绕组的绕制较嵌装式简单但是效率比较低，运行性能也不高，现在被广泛使用的是应用分布式绕组形式。
根据不同机种、型号及线圈嵌绕的工艺条件，电动机各自设计采用不同的绕组型式和规格，故其绕组的技术参数也不相同，与定子绕组相对的是转子绕组。
定子绕组是发电机的动脉，定子绕组的绝缘应该达到一定的耐热等级和足够的介电强度，并保证在运行期间不会出现异常现象，定子在使用时要保证其不会出现损坏现象，使用前要开箱进行检查，查看线棒是否出现变形、受损现象。
二、故障现象及原因分析该发电机信号屏上4号发电机差动保护、发电机故障光字牌亮，4号发电机出口开关指示在“开”位置。
经检查，发电机出口开关和灭磁开关已经断开，机组处于50%额定转速空转运行。
值班人员迅速采取措施刹车停机，检查定子绕组外观，没有发现明显异常。
考虑到属于发电机主保护动作，立即通知检修人员处理。
相关技术人员到现场后，指导修复绕组。
修复的时候，发现定子绕组在铁心槽楔中的大部分固定线圈已经松动，部分绕组线圈与端部的端箍之间缝隙较大。
用兆欧表检测，有6处绝缘电阻不合格。
经过讨论，认为定子绕组工艺方面存在缺陷，在绕组线圈与端部端箍之间没有缓冲垫，同时固定的铁心槽楔紧度不够，使得运行过程中绕组线圈在铁心中有轻微的振动，从而导致定子绕组与端箍间的绝缘层被破坏，绝缘性能降低，最终造成A，C相两线圈同时通过端箍短路。
高压电机定子绕组的防晕结构
高压电机定子绕组的防晕结构
高压电机定子绕组的防晕结构是一种特殊的结构，主要用于防止定子绕组熔断而导致高压电机发生晕染。
一般情况下，高压电机定子绕组的防晕结构主要由定子绕组每个槽位使用六芯线组成，其中每三芯线以一种特殊的结构排列成特殊的结构，以充分利用空间。
一般情况下，每三芯线的第一、三芯线使用相同的电流，第二芯线使用与第一芯线相反的电流。
这种结构可以有效的消除定子绕组的热耦合效应，以防止绕组熔断而导致电机晕染。
在安装过程中，每三芯线的位置应尽量保持一致，以便于在安装过程中有效的把握位置，以防止绕组接线不规范而引起晕染。
同时，安装工应认真做好仪表指示，以便检查准确无误，避免电流不规则而影响整个定子绕组的热耦合效应。
高压电机定子绕组的防晕结构
高压电机定子绕组的防晕结构高压电机的定子绕组是电机中的重要部分，用于给定子提供电场力线，从而将电能转化为机械能。
然而，在高压电机运行时，由于电磁场的作用，定子绕组中会产生电弧放电现象，即所谓的“绕组防晕结构”。
绕组防晕结构的设计主要是为了减小或消除电弧放电对定子绕组的损害，并提高电机的运行稳定性和可靠性。
下面我将详细介绍几种常见的高压电机定子绕组防晕结构。
首先，最常见的一种防晕结构是采用绕组绝缘在定子水平面上交叉布置，即所谓的“梯级式交叉布置”。
这种布置方式可以使定子绕组上的电极之间具有较大的距离，从而减小电弧放电的概率。
同时，梯级交叉布置还可以使绕组上的电极产生一定的电场屏蔽效应，进一步减小电弧放电的影响。
其次，另一种常见的防晕结构是采用外罩绝缘。
外罩绝缘是指在定子绕组外部增加一层绝缘层，用于隔离外部环境和绕组之间的电场。
这样可以减小外界环境对绕组的电场干扰，从而降低电弧放电的概率。
同时，外罩绝缘还可以提高定子绕组的绝缘强度，提高电机的安全性能。
此外，还有一种防晕结构是采用油浸绕组。
油浸绕组是指将定子绕组浸泡在绝缘油中，以提高绕组的绝缘性能。
绝缘油具有良好的隔电性能和散热性能，可以有效减小电弧放电的影响，提高电机的运行稳定性。
同时，绝缘油还可以起到冷却绕组的作用，保证电机的高效运行。
最后，还值得一提的是，定子绕组的防晕结构设计还需要考虑绕组材料的选择。
常见的绕组材料有铜、铝等，其中铜具有良好的导电性能和耐热性能，适合用于高压电机的绕组。
此外，绕组中还会加入一些绝缘材料，如绝缘纸、绝缘漆等，用于提高绕组的绝缘强度。
综上所述，高压电机定子绕组的防晕结构设计对于提高电机的运行稳定性和可靠性非常重要。
通过合理的绕组布置、外罩绝缘、油浸绕组以及优良的绕组材料选择，可以有效减小电弧放电的影响，保证电机的安全运行。
高压电机定子绕组的防晕结构
高压电机定子绕组的防晕结构一、防晕结构原理二、防晕结构设计1.材料选择：绝缘层或绝缘套管的材料选择要具有良好的绝缘性能、耐高温、耐压、耐磨等特性，常见的材料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰亚胺、氟塑料等。
2.结构安装：绝缘层或绝缘套管应紧密地覆盖在绕组外表面，并采用绝缘粘接剂或者绝缘胶带进行固定，确保其与绕组之间无空隙，以防止电晕放电和电弧产生。
3.绝缘厚度：绝缘层或绝缘套管的厚度应根据电机的额定电压和绝缘材料的性能来确定，一般需要根据电晕放电试验来确定最佳厚度。
4.管状结构：为进一步增强防晕效果，可以采用管状结构，将绝缘层或绝缘套管套在绕组外侧，并使其与定子外部壳体之间形成一定的间隙，以增加电晕放电路径的长度，减小电晕放电的能量，从而有效降低电晕放电和电弧放电的机会。
三、防晕结构应用高压电机定子绕组的防晕结构通常应用于高压电机、大功率电机、高速电机等特殊工况和要求绝缘性能较高的设备中。
例如，用于发电机组、大型压缩机、高压泵等工业设备中。
这些设备的工作环境和工作要求都对电机的绝缘性能有较高的要求，因此需要采用防晕结构来保护定子绕组。
四、防晕结构的优势1.提高电机的安全性：防晕结构能够有效阻止电晕放电和电弧放电的产生，减少由于绝缘破损导致的电机事故，提高电机的安全性和可靠性。
2.延长电机的使用寿命：防晕结构能够降低电机的绝缘损耗，减少绝缘老化，延长电机的使用寿命。
3.提高电机的效率：电晕放电会造成能量损失和振动噪声，使用防晕结构可以减小电机的能量损失，提高电机的效率。
4.减少维护成本：使用防晕结构可以减少电机的故障率和维护成本，降低电机的维修频率和维修难度。
综上所述，高压电机定子绕组的防晕结构是一种重要的设计和应用技术，能够提高电机的安全性、可靠性和使用寿命，减少能量损失和维护成本，具有广泛的应用前景和重要的经济价值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水轮发电机定子绕组端部防晕层状态分析
周仿荣;刘红文;徐肖伟;彭晶
【摘要】对现场大量的水轮发电机端部电晕测试和防晕方法总结,提出了将端部防晕层的运行状态分为四级,并针对每种状态给出了防晕处理方法.
【期刊名称】《云南电力技术》
【年(卷),期】2014(042)001
【总页数】3页(P95-97)
【关键词】端部电晕;绝缘;发电机
【作者】周仿荣;刘红文;徐肖伟;彭晶
【作者单位】云南电网公司电力研究院,昆明650217;云南电网公司电力研究院,昆明650217;云南电网公司电力研究院,昆明650217;云南电网公司电力研究院,昆明650217
【正文语种】中文
【中图分类】TV74
发电机定子绕组出槽口处、通风槽口、端部线棒之间电场强度非常不均匀,容易使空气局部游离而发生电晕放电。
定子绕组端部电晕放电与绕组绝缘状况有着密切的联系,由于发电机端部绝缘长期受电、热、机械应力及其环境因素的影响,导致发电机绝缘老化,防晕层防晕效果变差和起晕电压降低,使得发电机在正常运行情况下产生电晕放电。
由于电晕放电将加速破坏防晕层和主绝缘,若任其继续扩大与发展,则会导致端部绝缘击穿,对于大型发电机来说电晕放电是绕组防晕体系受到破坏的重
要症状[1-3]。
目前针对发电机定子绕组电晕检测的方法有两种,一是通过暗室目测观察发电机的电晕放电;二是通过日盲型紫外成像装置进行观测[4-6];本文首先对容易产生电晕放电的发电机端部进行电场强度理论分析,现场通过日盲型紫外成像装置对大量发电机进行检测得出起晕电压、放电点数、放电强度,并且利用这些特征参量去评估端部防晕层的老化情况,最后总结了防晕层的处理方法。
发电机定子绕组端部经过防晕处理后,泄漏电流大部分沿着表面防晕层进入铁芯,等效分布参数电路如图1所示。
出槽口部位最大场强为[7]：
式中：ρs为防晕层的电阻率,经过多年的发展,端部防晕层一般采用具有非线性电阻特性的碳化硅,其电阻率随外施场强的增加而降低,具有调节场强的能力,表面电阻率为：
式中：ρ0为场强为0时碳化硅防晕层的表面电阻率;β为随外施场强呈非线性变化的系数。
发电机定子绕组端部防晕材料的选择是非常重要的,如果选择不当或防晕层受到污染和遭到破坏,则会引起局部场强过高,导致端部电晕放电和主绝缘老化[8-14]。
图2为发电机定子绕组端部遭到破坏或污染时的电场分布。
发电机定子绕组端部防晕层的破坏和老化情况,目前尚无缺陷定级,端部电晕放电的处理方式主要是针对某个放电点或放电比较集中的地方进行防晕处理,再者是进行整机端部防晕处理或更换线棒。
由于发电机定子绕组的绕制方式和现场的条件,现有的测试方式无法精确的获得全部电晕放电的部位,甚至只能获得少量的上端部电晕放电点,这样的处理方式存在较大盲目性。
为了降低端部防晕层维护和处理的这种盲目性,减缓端部主绝缘的老化速度,提高发电机安全运行水平。
文中利用日盲型紫外成像技术对多台次水轮发电机定子绕组上端部上层绕组防晕层进行检测,通过归纳总结将其应用于整个发电机定子绕组端部防晕层运行状态分级,并将端部防晕
层运行状态分为四级：良好、注意、一般、严重,如表1,提出了基于发电机定子绕组端部防晕层运行状态的维修和处理方法。
对某电厂型号为SF700-40/12700,额定容量为777.8 MVA,额定电压为18 kV的发电机进行电晕检测,通过对定子绕组上端部电晕检测结果,评估整个端部防晕层运行情况。
定子绕组为40极八分支并联结构的双层波绕组,发电机定子绕组槽数每台有480槽,每槽内布置两根线棒,共有线棒960根,绝缘等级F级,绝缘材料主要为环氧云母粉,冷却方式为密闭自循环空气冷却。
表2为被测水轮发电机端部防晕层状态数据;图2为0.8 UN测试电压下端部紫外电晕照片。
由表1～2可以看出,该发电机定子绕组端部防晕层运行状态为“注意”。
通过大量的现场实测和总结分析,总结出了不同绝缘状况下的防晕层缺陷处理方法和检测周期。
1)“良好”状态的水轮发电机定子绕组端部防晕层不必进行防晕处理,但需要检查发电机端部是否存在较大毛刺和残留物;电晕检测周期为2～3年。
2)注意状态,对定子线棒端部进行彻底清洁,防晕层表面不得有油污及灰尘;电晕检测周期为1～2年。
3)一般状态
*对定子线棒端部进行彻底清洁;
*使用锉刀或砂纸打磨端部绕组、端箍表面存在毛刺和尖角的地方,清理放电痕迹,对相邻区域做好防护,并用吸尘器吸走打磨过程中产生的粉尘。
*采用高阻漆、环氧红磁漆喷涂整个绕组端部,必须保证喷涂均匀且到位,减缓端部绝缘老化速度。
处理后不必再进行电晕放电复测,电晕检测周期为1年。
4)严重状态
*完成线棒端部彻底清洁,打磨端部绕组、端箍表面的毛刺和尖角,吸走打磨过程中的
粉尘。
*检查端部垫块是否有损伤或端部绕组之间的距离是否满足要求,如不满足要求,应按要求增加绑扎垫块。
*浸渍涤纶毡、绑绳完全固化好后,清理绑扎处的毛刺、尖角,并清理表面灰尘。
*对整个绕组端部喷涂2～3遍高阻漆,干燥后喷涂一遍红磁漆。
发电机定子绕组端部电场分布极不均匀,运行中电晕现象屡见不鲜,端部绝缘腐蚀严重,最终导致主绝缘击穿。
针对水轮发电机定子绕组端部防晕层维护和处理方式的盲目性,本文提出的基于端部防晕层运行状态分级和处理方式,对水轮发电机定子绕组端部防晕层的维修有借鉴意义。
周仿荣 (1982),男,工程师,云南电网公司电力研究院,主要从事高电压与绝缘技术研究工作(e-mail)*****************。
【相关文献】
[1] 郭智泉,王慧琴.电晕腐蚀对电机绝缘的危害及预防[J].山西电力,2007(3)：42-43.
[2] 王强,彭光辉,王小波.电晕对绝缘性能危害的探讨[J].机电元件,2005(2)：19-23.
[3] 余维坤.从端部电晕谈发电机击穿事故 [J].大电机技术,2001(2)：28-32.
[4] 梁智明,漆临生,皮如贵.三峡发电机定子线棒防晕结构和工艺的优化 [J].东方电气评论,2005(9)：142-148. [5] 李振海,赵慧春,李景玉.三峡水轮发电机定子线棒防晕材料及防晕结构的研究 [J].绝缘材料,2002(6)：8 -12.
[6] 李振海.高压电机新型防晕材料和防晕结构及应用研究[J].绝缘材料,2004(6)：12-15.
[7] 王兴光,谢平国.发电机起晕及防晕处理 [J].电气时代,2007(8)：90-91.
[8] Lu Wene,Jiang Xiuchen,Han Zhendong.Electric Field Analysis at the End of Large Generator Stator Windings[R]. IEEE Bologna PowerTech Conference,June23-26,Bologna, Italy,2003.
[9] 颜威利,杨庆新,等.电气工程电磁场数值分析 [M].第一版,北京：机械出版社,2006.
[10] 姜刚,刘念,肖玲,等.基于电磁场有限元方法的大型发电机定子槽绝缘故障诊断分析 [J].四川电力技术, 2008.31(5)：53-55.
[11] 杨绍甫,蔡子亮.高压电机定子绕组的防晕结构 [J].装备制造技术,2007(1)：19-21.
[12] B.F.Jakobsen.Corona tests at high altitude[R].Presented at a meeting of the San
Francisco section of the American Institute of Electrical Engineers.San
Francisco,Cal.January 25,1918：91-122.
[13] 赵李江.发电机起晕试验和现场防晕处理 [J].浙江电力.2007(6)：55-57.
[14] 宁叔帆,于开坤,郭磊,等.碳化硅非线性导电特性调控技术的研究 [J].绝缘材料,2005(6)：18-23.。