定子绕组端部绝缘盒电位测量方法对比

定子绕组端部绝缘盒电位测量方法对比

尤晓强

大唐石泉水力发电厂 陕西省安康市 725200

摘要：本文主要针对蜀河水电厂二号机组定子绝缘盒检测，推荐一种利用表面电位检测，分析绝缘盒内部绝缘结构，从而找出定子绝缘盒缺陷。较传统方法，此方法有较强针对性，可以有效预防定子绝缘盒内部绝缘受损而导致的定子接地事故。

关键词：定子线棒；绝缘盒；绝缘老化

1．引言

水轮发电机端部绝缘盒作为发电机定子中的重要部件，主要应用于大型发电机组定子端部接头及过桥线绝缘处理，作要作用在于定子端部线圈的固定及端部线圈绝缘，在机组带电后起到防电晕、电腐蚀及瞬态断路的作用。而发电机因检修工艺、端部固有频率振动、绝缘材料等直接关系到端部绝缘盒的稳定运行。

2．试验前准备

蜀河水力发电厂2号机组在2017年2月22日开机试验过程中，发电机比率差动动作，机组灭磁开关跳闸，经检查系定子上游侧6点钟方向10个绝缘盒故障所致。在厂家人员指导情况下对有问题绝缘盒进行剔除，对其进行手包绝缘处理，交流耐压通过后继续运行。为全面检查发电机定子绝缘盒，特在2017年对机组组织大修。在试验前主要有一下工作。

2.1 修前对发电机定子试验，试验内容包括定子直流电阻，定子绝缘电阻及吸收比，定子直流耐压及泄漏电流，定子交流耐压，试验合格后对发电机进行大修，发电机定子吊出基坑后，先对整个定子进行仔细检查，看是否有异常的地方，比如放电、电腐蚀、电晕等，如有异常查明原因后处理；

2.2 对发电机定子用带电清洗剂DQ-50进行清理，去除所有杂质、异物，清洗部分包括发电机定子端部绝缘盒，发电机定子槽楔，发电机定子通风沟以及发电机定子端部线棒；

2.3 定子清理干净后，再次对定子进行仔细，看是发电机线棒否有受损，碰伤、放电、电腐蚀的痕迹，槽楔松动，垫条位移，压齿下沉等, 如有则根据实际情况进行修复或更换；

2.4 检查定子铁心、穿心螺杆、压指等是否松动、焊缝有无开裂或其他安全隐患, 如有则根据实际情况进行修复或重新把紧穿心螺杆。

2.5 对发电机组U、V、W三相进行绝缘电阻及吸收比的测试，如绝缘不合格，因对发电机定子进行干燥处理，测量后的结果应换算至20℃。

2.6 对发电机组定子上下端部绝缘盒用铝箔纸包覆。

3．方案一

咨询厂家建议，发电机定子上下端部绝缘盒锡箔纸包覆位置为，发电机定子线棒与接线盒接头上下各包覆2cm，如图：

为防止定子端部接线盒之间对数据的影响，进行铝箔包覆时应每隔开一个再进行包覆，试验分为2次进行。

3.1 将U、V、W三相进行短接，并通直流电压，电压等级为1.0Un。

3.2 用端部电位测量仪测量各个铝箔带电位移，并记录。

3.3 检查数据后发现部分线棒对地有较大电电位，部分电位已达到1.0Un。

3.4 打开绝缘盒发现对地电位较大的绝缘盒内部填充物已老化，甚至于已为粉末状。

4．方案二

在发现绝缘盒内部绝缘盒已变为粉末状后，防止绝缘盒外部无明显变化，但内部绝缘已老化的趋势，对绝缘盒重新进行试验。发电机定子上下端部绝缘盒锡箔纸包覆位置为，发电机定子线棒与接线盒接头上包覆2cm，将发电机端部绝缘盒全部包覆在铝箔纸内如图：

为防止定子端部接线盒之间对数据的影响，进行铝箔包覆时应每隔开一个再进行包覆，试验分为2次进行。

4.1 将U、V、W三相进行短接，并通直流电压，电压等级为1.0Un；

4.2 用端部电位测量仪测量各个铝箔带电位移，并记录；

4.3 记录数据并对数据进行分析后发现，除方案一中发现的外位移电位较大后，还增加5处位移电位为1.0Un，以及10余处0.5Un左右的绝缘盒，在打开新发现的绝缘盒内部时，新发现的绝缘盒与之前发现的都为绝缘盒内部绝缘老化，填充物变质等现象以及内部填充物有气泡等现象。

5. 方案三

5.1 在进行完毕方案一和方案二后，对其方案中泄露电流较大的绝缘盒进行标记；

5.2 将U、V、W三相进行短接接地，用2500V兆欧表对其进行绝缘电阻测量，将兆欧表表笔正极接到标记过的绝缘盒上，负极接地；

5.3 标记过的绝缘盒对地绝缘较无标记绝缘盒要小，甚至于无绝缘电阻。

5. 处理后试验

6.1 对进行标记的绝缘盒进行剔除，剔除后检查定子线棒接头位置是否有发热、放电等痕迹；

6.2 检查重新更换的绝缘盒是否有裂纹等，将检查合格的绝缘盒浇筑在定子线棒接头处；

6.3 待绝缘盒内部填充物已干燥后，对发电机定子进行试验；

6.4 按照方案二进行直流耐压试验，试验电压为1.0Un，测量各绝缘盒对地电位，测量后绝缘盒对地电位基本为0KV；

6.5 对发电机进行发电机定子进行试验，试验包括发电机单相绝缘电阻及吸收比，定子直流电阻，定子直流耐压及泄流电流，以及定子交流耐压试验，试验合格后整套处理结束。

5. 结论

以上三种方案在实践过程中发现各有利弊，方案一可以检测出线棒表面与绝缘盒内部填充物是否有绝缘降低等情况出现，但是他不可以检测出绝缘盒上部对地绝缘是否降低，特别是绝缘盒内部出现填充物有气泡，裂纹等情况下，不能很好的检查出。方案二相较于方案一更加完善，他不但可以对发电机定子线棒表面与绝缘盒内部填充物进行检查，还可以对定子绝缘盒内部情况是否有开裂进行检查，是一种相对完善的方案。方案三在怀疑发电机定子绝缘盒有问题时，但又没有吊转子情况下，事先对发电机定子进行试验，其试验电压较低，试验方法较为方便，能够很好的对发电机是否可以继续运行做出判断。

作者简介：尤晓强（1985-04-22），男，汉族，籍贯：山西省朔州市，当前职称：工程师，学历：大学本科，研究方向：高电压技术