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????? 表面電位法測(cè)試發(fā)電機(jī)定子線圈端部手包絕緣

????? 2008年10月24日16：03來源：www.chinapower.com.cn 點(diǎn)擊直達(dá)中國(guó)電力
社區(qū)

????? 邢桂芹

????? （唐山賽德熱電有限公司唐山 063004 ）

????? 摘要本文主要是關(guān)于發(fā)電機(jī)定子線圈端部手包絕緣表面電位測(cè)試有關(guān)問題
的探討，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況證明表面電位測(cè)試法在發(fā)現(xiàn)缺陷方面是靈敏和有效的。

????? 關(guān)鍵詞表面電位發(fā)電機(jī)定子端部手包絕緣

????? 1 前言

????? 國(guó)產(chǎn)200 、300MW 氫冷汽輪發(fā)電機(jī)從1983年以來多次發(fā)生定子端部相間短
路事故，造成很大損失。為此，電力工業(yè)部和機(jī)械工業(yè)部下達(dá)了安生技（1994）
86號(hào)文件，規(guī)定了發(fā)電機(jī)端部手包絕緣測(cè)量試驗(yàn)為發(fā)電機(jī)的重要試驗(yàn)項(xiàng)目之一，
為貫徹86號(hào)文的精神，我們?cè)谔粕饺A潤(rùn)籌建300MW 機(jī)組發(fā)電機(jī)穿轉(zhuǎn)子之前對(duì)定子
線圈端部手包絕緣進(jìn)行試驗(yàn)，并進(jìn)行了一些探討，積累了一些經(jīng)驗(yàn)。

????? 2 基本情況

????? 汽輪發(fā)電機(jī)參數(shù)

????? 型號(hào)QFSN-300-20 額定容量300MW

????? 額定電壓20KV額定電流10190A

????? 額定頻率50Hz相數(shù)3 相

????? 額定轉(zhuǎn)速3000r/min 接線方式2-Y

????? 絕緣等級(jí)F 級(jí)冷卻方式水氫氫

????? 制造廠哈爾濱電機(jī)廠

????? 發(fā)電機(jī)定子鐵心共60槽，每槽放置兩根線棒，每根線棒由兩排空心和實(shí)心
線混合編制的導(dǎo)線組成，空心銅通水對(duì)繞組進(jìn)行冷卻；在定子線圈端部，不同槽
的兩根定子線棒焊接在一起，同時(shí)，通過聚四氟乙烯絕緣引水管與匯水管連接；
在定子端罩下部定子線圈引出六根引線，通過過渡引線接至六根出線套管上。線
圈絕緣采用多層環(huán)氧粉云母和環(huán)氧玻璃絲布包扎而成。其中汽端和勵(lì)端端部接頭
手包絕緣由廠家出廠前完成，引線過渡及過渡引線接頭手包絕緣由安裝現(xiàn)場(chǎng)完成。

????? 3 試驗(yàn)方法

????? 由于安裝進(jìn)度的原因，試驗(yàn)時(shí)發(fā)電機(jī)定子冷卻水系統(tǒng)不完善，因此我們?cè)?BR>發(fā)電機(jī)水壓、風(fēng)壓等試驗(yàn)完成后，在定子線圈不通水的情況下，采用表面電位正
接線法試驗(yàn)，即發(fā)電機(jī)定子三相繞組加直流電壓至試驗(yàn)電壓20KV，用100 兆歐電
阻桿串微安表逐點(diǎn)測(cè)試包鋁箔的部位，同時(shí)記錄微安表的讀數(shù)。

????? 4 測(cè)量的部位及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

????? （1 ）汽機(jī)側(cè)與勵(lì)磁機(jī)側(cè)端部接頭，各60點(diǎn)，要求不大于1900V.

????? （2 ）引線接頭共6 點(diǎn)，要求不大于1300V.

????? （3 ）過渡引線并聯(lián)塊共6 點(diǎn)，要求不大于1900V.

????? 5 試驗(yàn)情況數(shù)據(jù)

????? 2007年6 月，我們對(duì)#1發(fā)電機(jī)手包絕緣進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)B 相端部過渡引線
并聯(lián)塊處手包絕緣表面電位達(dá)18000V，測(cè)試桿靠近時(shí)可明顯看到放電，經(jīng)我們逐
步縮小鋁箔紙的包裹范圍，最后發(fā)現(xiàn)是絕緣盒左上角絕緣引水管處放電，經(jīng)重新
包扎后合格；2007年10月，我們對(duì)#2發(fā)電機(jī)手包絕緣進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)勵(lì)端24點(diǎn)端
部接頭手包絕緣電位值達(dá)10000V，經(jīng)廠家處理之后合格。以上兩處絕緣缺陷從外
觀上看不到任何跡象，在處理時(shí)，也沒發(fā)現(xiàn)明顯的問題，可見，這種測(cè)試方法發(fā)
現(xiàn)缺陷還是比較靈敏和有效的。從兩臺(tái)機(jī)發(fā)現(xiàn)缺陷的情況來看，這種測(cè)試方法也
是必要的，現(xiàn)將最后的測(cè)試數(shù)據(jù)記錄如下：

????? 手包絕緣引線接頭

????? 測(cè)量部位A X B Y C Z

????? 1#機(jī)電壓（V ）

????? 1700 1400 1200 1700 1300 1100

????? 2#機(jī)電壓（V ）

????? 1500 1600 1500 1300

????? 過渡引線并聯(lián)塊

????? 測(cè)量部位A X B Y C Z

????? 1#機(jī)電壓（V ）

????? 1000 1300 1200 1300 1000

????? 2#機(jī)電壓（V ）

????? 1300 1200 1000 1300 1200 1300

????? 汽、勵(lì)端端部接頭

????? 1#機(jī)在500V-1900V之間，大部分在1200V-1800V 之間；2#機(jī)由于制造廠在
端部接頭處多加了一層絕緣套，測(cè)得表面電位大大降低，為1000V-1400V 之間。

????? 6 幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)及建議

????? 針對(duì)兩部“汽輪發(fā)電機(jī)定子線圈端部手包絕緣狀態(tài)測(cè)量方法及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)審會(huì)
議紀(jì)要”附件一《測(cè)量方法及判斷標(biāo)準(zhǔn)》，我有幾點(diǎn)建議：

????? 一、包絕緣引線接頭及過渡引線并聯(lián)塊由于處于發(fā)電機(jī)端罩下部，大部分
地方測(cè)試時(shí)測(cè)試桿不易點(diǎn)到，可在測(cè)試前導(dǎo)線讓這些部位導(dǎo)線引出，測(cè)試時(shí)就比
較方便。

????? 二、發(fā)電機(jī)不通水的情況下進(jìn)行試驗(yàn)，要求先將定子冷卻水徹底吹凈，但
如何檢驗(yàn)冷卻水是否吹凈只有通過測(cè)量發(fā)電機(jī)的絕緣電阻來實(shí)現(xiàn)，即用兆歐表直
接發(fā)電機(jī)繞組對(duì)地的絕緣，兆歐表的屏蔽端不接匯水管而懸空，一般其絕緣值達(dá)
50兆歐以上。

????? 三、在發(fā)電機(jī)不通水的情況下進(jìn)行試驗(yàn)需要的試驗(yàn)設(shè)備比較小，只需額定
輸出容量2mA 的直流高壓發(fā)生器即可，我們?cè)囼?yàn)時(shí)，測(cè)得的泄露電流僅0.5mA.

????? 四、測(cè)試采用100 兆歐電阻桿串微安表即可，沒必要在電阻桿的探針上再
并靜電電壓表，因?yàn)橥ㄟ^微安表的讀數(shù)和電阻桿電阻值即可計(jì)算出表面電位，由
于靜電電壓表內(nèi)阻高，并聯(lián)之后對(duì)數(shù)據(jù)沒有影響，但引起測(cè)試的不便，試驗(yàn)接線
的復(fù)雜。

????? 五、發(fā)電機(jī)手包絕緣包完后干燥4-5 天即可進(jìn)行表面電位測(cè)試，我們對(duì)干
燥4-5 天與干燥15天的同一部位進(jìn)行測(cè)量發(fā)現(xiàn)表面電位無明顯變化。

????? 六、關(guān)于鋁箔紙包裹的部位《測(cè)量方法及判斷標(biāo)準(zhǔn)》比較含糊，有待于進(jìn)
一步明確，在試驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)鋁箔紙包裹的面積越大，測(cè)得的表面電位值也越小，
這其實(shí)也不難理解，鋁箔紙包裹的面積越大必然導(dǎo)致繞組對(duì)鋁箔紙的電阻值越小，
該電阻再與測(cè)試桿電阻串聯(lián)分壓，導(dǎo)致測(cè)得的表面電位變大。如過渡引線并聯(lián)塊
處引出兩根絕緣引水管、一根引線，如果包成一個(gè)整體進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得的表面電
位值比較大，難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，因此我們按接頭分成三部分來進(jìn)行測(cè)量；同
理將汽端及勵(lì)端端部接頭分成根部和錐部?jī)刹窟M(jìn)行測(cè)量。

????? 總之，這種測(cè)試方法發(fā)現(xiàn)缺陷還是比較靈敏和有效的，值得推廣和使用，
但試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)有待于進(jìn)一步明確和完善。

????? 參考文獻(xiàn)：

????? 1.趙旺初，國(guó)產(chǎn)大型汽輪機(jī)繞組端部的質(zhì)量問題，電工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，1992
（2 ）。

????? 2.郗常驥，1991~1993 年東北電網(wǎng)200MW 及以上汽輪機(jī)故障統(tǒng)計(jì)分析，東
北電力技術(shù)，1995（1 ）。

????? 3.董剛，QFSN-200-2型發(fā)電機(jī)端部絕緣缺陷的消除，東北電力技術(shù)，1995
（2 ）。

????? 作者簡(jiǎn)介：邢桂芹 1974 年10月出生，西安交通大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)，工程
師，工作單位唐山賽德熱電有限公司，現(xiàn)從事300MW 機(jī)組電氣籌建工作。