張 軍

(甘肅電投九甸峽水電開發(fā)有限責(zé)任公司，甘肅?臨洮?730500)

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九甸峽水電站發(fā)電機(jī)定子繞組泄漏電流不平衡故障查找及處理

張 軍

(甘肅電投九甸峽水電開發(fā)有限責(zé)任公司，甘肅?臨洮?730500)

1 概 述

甘肅省洮河九甸峽水利樞紐工程是優(yōu)先解決甘肅中部干旱地區(qū)11個(gè)國(guó)家扶貧重點(diǎn)縣城鎮(zhèn)及工業(yè)用水、農(nóng)村人畜飲水、生態(tài)環(huán)境用水，兼有灌溉、發(fā)電、防洪等綜合利用功能的大型跨流域調(diào)水工程，也是甘肅省“十五”計(jì)劃立項(xiàng)建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其水電站發(fā)電機(jī)型號(hào)為SF100—24/6400，額定功率100 MW，額定電壓13.8 kV，額定電流4 922 A，絕緣等級(jí)F,定子繞組接線2Y。2015年1月12日，在進(jìn)行1號(hào)發(fā)電機(jī)定子繞組泄漏電流和直流耐壓預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)A、B、C相的泄漏電流值不平衡(見表1，定子繞組溫度：45 ℃)。

表1 泄漏電流值(處理前)

《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T 596—1996)中要求：在規(guī)定試驗(yàn)電壓下，各相泄漏電流的差別不應(yīng)大于最小值的100%;最大泄漏電流在20 μA以下者，相間差值與歷次試驗(yàn)結(jié)果比較，不應(yīng)有顯著的變化。試驗(yàn)人員懷疑1號(hào)發(fā)電機(jī)定子繞組C相端部絕緣有缺陷。

2 查找缺陷部位

在發(fā)電機(jī)預(yù)防性試驗(yàn)中，測(cè)量泄漏電流時(shí)所加的直流電壓為2.0Ut，良好的絕緣其伏安特性應(yīng)近似于直線；當(dāng)絕緣有局部或全部缺陷或有受潮現(xiàn)象時(shí)，泄漏電流急劇增長(zhǎng)，其伏安特性則不再是1條直線。通過繪制泄漏電流和電壓的關(guān)系曲線、泄漏電流和時(shí)間的關(guān)系曲線可進(jìn)一步分析判斷絕緣狀況。

2.1 關(guān)系曲線

從泄漏電流和電壓的關(guān)系曲線可看出(見圖1)，A、B相絕緣良好，泄漏電流和電壓的關(guān)系幾乎呈1條直線，且上升小。C相的泄漏電流在1.5Ut下明顯增加，上升較快，和電壓的關(guān)系不是1條直線，說明絕緣有缺陷。根據(jù)曲線，作出如下分析：

圖1 泄漏電流和電壓的關(guān)系曲線

2.2i=f(t)關(guān)系曲線

從泄漏電流和時(shí)間的關(guān)系曲線i=f(t)可看出(見圖2)，A、B相絕緣良好，C相絕緣有缺陷。

圖2 泄漏電流和時(shí)間的關(guān)系曲線

對(duì)C相分層做試驗(yàn)，上層支路在27.6 kV泄漏電流為3 μA，下層支路在27.6 kV泄漏電流為96 μA，泄漏電流沒有減小，有顯著的增大；說明有高阻性缺陷和絕緣分層、松弛或潮氣浸入絕緣內(nèi)部，但充電現(xiàn)象正常，說明缺陷部位遠(yuǎn)離鐵芯的端部。

1月13日，檢修人員對(duì)定子繞組上端部、下端部用帶電清洗液進(jìn)行清洗，重點(diǎn)是對(duì)C相上端部、下端部的檢查、清洗、干燥。

1月15日，對(duì)C相下層支路的定子線圈做標(biāo)識(shí)，分2組，每組4人，在上風(fēng)洞、下風(fēng)洞對(duì)定子線圈端部進(jìn)行觀察。定子繞組溫度：26 ℃。電壓升至20.7 kV時(shí)，泄漏電流為18 μA，153號(hào)槽上層定子線圈下端部扎帶處出現(xiàn)亮點(diǎn)；電壓升至27.6 kV，泄漏電流為120 μA，153號(hào)槽上層定子線圈下端部扎帶處亮點(diǎn)明顯，隨后此處閃絡(luò)、放電。測(cè)試C相下層支路定子線圈絕緣電阻，符合規(guī)范要求。重新升直流電壓，電壓升至3.8 kV時(shí)，Ix=18 μA；電壓升至20.7 kV時(shí),泄漏電流增加很快，Ix=58 μA，中止試驗(yàn)，確定故障點(diǎn)。

3 原因分析及處理

經(jīng)檢查，153號(hào)槽上層定子線圈下端部扎帶處絕緣有破損，絕緣分層、松弛，包扎定子端部絕緣的玻璃絲帶未完全浸膠。

對(duì)缺陷部位進(jìn)行處理、干燥，并重新綁扎帶。1月19日，進(jìn)行處理后的泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)，數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)(見表2)。

表2 泄漏電流值(處理后)

4 結(jié) 語(yǔ)

直流耐壓及泄漏電流測(cè)量是發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)定子繞組端部缺陷的一種有效方法，當(dāng)三相泄漏電流嚴(yán)重不平衡時(shí)，應(yīng)引起重視，要找到泄漏電流不平衡的原因，查找出定子繞組絕緣存在的潛在缺陷，確定缺陷具體部位，并予以消除，提高發(fā)電機(jī)的健康水平。

責(zé)任編輯 吳 昊

2015-06-10

張 軍(1972-),男,助理工程師,主要從事水電站安全、技術(shù)管理工作。 E_mail：648342565@qq.com