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????? 表面電位法測試發(fā)電機定子線圈端部手包絕緣

????? 邢桂芹

????? （唐山賽德熱電有限公司唐山 063004 ）

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

????? 關鍵詞表面電位發(fā)電機定子端部手包絕緣

????? 1 前言

????? 國產200 、300MW 氫冷汽輪發(fā)電機從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)部和機械工業(yè)部下達了安生技（1994）
86號文件，規(guī)定了發(fā)電機端部手包絕緣測量試驗為發(fā)電機的重要試驗項目之一，
為貫徹86號文的精神，我們在唐山華潤籌建300MW 機組發(fā)電機穿轉子之前對定子
線圈端部手包絕緣進行試驗，并進行了一些探討，積累了一些經驗。

????? 2 基本情況

????? 汽輪發(fā)電機參數(shù)

????? 型號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

????? 額定轉速3000r/min 接線方式2-Y

????? 絕緣等級F 級冷卻方式水氫氫

????? 制造廠哈爾濱電機廠

????? 發(fā)電機定子鐵心共60槽，每槽放置兩根線棒，每根線棒由兩排空心和實心
線混合編制的導線組成，空心銅通水對繞組進行冷卻；在定子線圈端部，不同槽
的兩根定子線棒焊接在一起，同時，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)場完成。

????? 3 試驗方法

????? 由于安裝進度的原因，試驗時發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)不完善，因此我們在
發(fā)電機水壓、風壓等試驗完成后，在定子線圈不通水的情況下，采用表面電位正
接線法試驗，即發(fā)電機定子三相繞組加直流電壓至試驗電壓20KV，用100 兆歐電
阻桿串微安表逐點測試包鋁箔的部位，同時記錄微安表的讀數(shù)。

????? 4 測量的部位及試驗標準

????? （1 ）汽機側與勵磁機側端部接頭，各60點，要求不大于1900V.

????? （2 ）引線接頭共6 點，要求不大于1300V.

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

????? 5 試驗情況數(shù)據(jù)

????? 2007年6 月，我們對#1發(fā)電機手包絕緣進行試驗，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18000V，測試桿靠近時可明顯看到放電，經我們逐
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，經重新
包扎后合格；2007年10月，我們對#2發(fā)電機手包絕緣進行試驗，發(fā)現(xiàn)勵端24點端
部接頭手包絕緣電位值達10000V，經廠家處理之后合格。以上兩處絕緣缺陷從外
觀上看不到任何跡象，在處理時，也沒發(fā)現(xiàn)明顯的問題，可見，這種測試方法發(fā)
現(xiàn)缺陷還是比較靈敏和有效的。從兩臺機發(fā)現(xiàn)缺陷的情況來看，這種測試方法也
是必要的，現(xiàn)將最后的測試數(shù)據(jù)記錄如下：

????? 手包絕緣引線接頭

????? 測量部位A X B Y C Z

????? 1#機電壓（V ）

????? 1700 1400 1200 1700 1300 1100

????? 2#機電壓（V ）

????? 1500 1600 1500 1300

????? 過渡引線并聯(lián)塊

????? 測量部位A X B Y C Z

????? 1#機電壓（V ）

????? 1000 1300 1200 1300 1000

????? 2#機電壓（V ）

????? 1300 1200 1000 1300 1200 1300

????? 汽、勵端端部接頭

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

????? 6 幾點經驗及建議

????? 針對兩部“汽輪發(fā)電機定子線圈端部手包絕緣狀態(tài)測量方法及標準評審會
議紀要”附件一《測量方法及判斷標準》，我有幾點建議：

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

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

????? 三、在發(fā)電機不通水的情況下進行試驗需要的試驗設備比較小，只需額定
輸出容量2mA 的直流高壓發(fā)生器即可，我們試驗時，測得的泄露電流僅0.5mA.

????? 四、測試采用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，因為通過微安表的讀數(shù)和電阻桿電阻值即可計算出表面電位，由
于靜電電壓表內阻高，并聯(lián)之后對數(shù)據(jù)沒有影響，但引起測試的不便，試驗接線
的復雜。

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

????? 六、關于鋁箔紙包裹的部位《測量方法及判斷標準》比較含糊，有待于進
一步明確，在試驗中我們發(fā)現(xiàn)鋁箔紙包裹的面積越大，測得的表面電位值也越小，
這其實也不難理解，鋁箔紙包裹的面積越大必然導致繞組對鋁箔紙的電阻值越小，
該電阻再與測試桿電阻串聯(lián)分壓，導致測得的表面電位變大。如過渡引線并聯(lián)塊
處引出兩根絕緣引水管、一根引線，如果包成一個整體進行測量，測得的表面電
位值比較大，難以達到標準的要求，因此我們按接頭分成三部分來進行測量；同
理將汽端及勵端端部接頭分成根部和錐部兩部進行測量。

????? 總之，這種測試方法發(fā)現(xiàn)缺陷還是比較靈敏和有效的，值得推廣和使用，
但試驗方法和標準有待于進一步明確和完善。

????? 參考文獻：

????? 1.趙旺初，國產大型汽輪機繞組端部的質量問題，電工標準與質量，1992
（2 ）。

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

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

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