300MW發(fā)電機匯流管接地故障分析及處理

摘要：鄂州電廠1、2號發(fā)電機在安裝和調(diào)試過程中，多次發(fā)生定子內(nèi)冷水匯流管低阻和金屬性接地故障。這些故障反映出發(fā)電機設(shè)計、設(shè)備制造、現(xiàn)場施工安裝等方面存在的問題。通過分析和檢測，查明了原因并及時消除了故障，其成功經(jīng)驗可對同類發(fā)電機提供借鑒。

關(guān)鍵字：發(fā)電機匯流管故障處理鄂州電廠一期工程2臺300MW汽輪發(fā)電機組系東方電機廠生產(chǎn)水氫氫冷卻方式的QFSN-300-2型汽輪發(fā)電機。

在工程建設(shè)過程中，1、2號發(fā)電機因多次發(fā)生定子內(nèi)冷水系統(tǒng)中匯流管低阻和金屬性接地故障而無法對發(fā)電機定子主絕緣狀況進行檢測，嚴重影響了發(fā)電機在現(xiàn)場的絕緣交接試驗。

與通常的發(fā)電機匯流管接地故障不同的是，在1號發(fā)電機和2號發(fā)電機匯流管上分別發(fā)生同時多點接地或多發(fā)性的一點接地故障，給故障原因分析及故障點查找和處理帶來較大難度。通過省電力試驗研究所、鄂州電廠、省電力建設(shè)第一工程公司等單位的共同努力，對故障現(xiàn)象認真分析和反復(fù)試驗查找，終于將各接地故障點逐一查明并及時處理。

1故障情況

1．11號發(fā)電機故障情況

1997年7月在發(fā)電機定子內(nèi)冷水系統(tǒng)調(diào)試完成，內(nèi)冷水系統(tǒng)經(jīng)沖洗水質(zhì)達到規(guī)定要求后，在內(nèi)冷水循環(huán)狀態(tài)下對定子總進、出水匯流管對地絕緣電阻(RH1、RH2)和出線盒進、出水匯流管對地絕緣電阻(RH3、RH4）以及4支匯流管總對地絕緣電阻（ΣRH）進行了測量，發(fā)現(xiàn)有金屬性接地故障。測量結(jié)果見表1。

表11號機內(nèi)冷水系統(tǒng)匯流管對地絕緣電阻測量(kΩ)

注：試驗是在內(nèi)冷電導(dǎo)率為1．1μs/cm條件下進行。

1．22號發(fā)電機故障情況

1998年10月內(nèi)冷水系統(tǒng)的調(diào)試完畢，在定子內(nèi)冷水系統(tǒng)運行狀況下，對發(fā)電機定子總進、出匯流管、出線盒進出水管以及4支匯流管總對地絕緣電阻(RH1、RH2、RH3、RH4、ΣRH)分別進行測量，發(fā)電機定子內(nèi)冷水進水匯流管存在低阻接地故障。其測試結(jié)果見表2。

表22號發(fā)電機匯流管對地絕緣電阻測量

注：試驗是在內(nèi)冷水電導(dǎo)率為1．4μs/cm條件下進行

鄂州電廠1、2號水內(nèi)冷發(fā)電機絕緣電阻的測量，須采用ZC-36型專用搖表。由于匯流管接地故障使ZC-36型專用搖表無法使用。因不能準(zhǔn)確測量發(fā)電機定子絕緣電阻，使1、2號發(fā)電機在安裝完成后絕緣耐壓試驗不能按計劃如期順利進行

2故障原因分析及處理

從圖1發(fā)電機定子繞組內(nèi)冷水系統(tǒng)示意圖可以看出發(fā)電機定子繞組絕緣中，不僅包括繞組的槽部、端部和引出線部分，還包括了絕緣引水管內(nèi)冷水的絕緣和各匯流管對地的絕緣。內(nèi)冷水系統(tǒng)的各匯流管采取了多種措施，使其從機內(nèi)到機外都對地絕緣，在匯流管與線圈絕緣引水管連接處還安裝了許多測溫元件，局部的絕緣缺陷或測溫元件外殼與匯流管相碰等都可能造成接地故障。通常匯流管接地故障點不易尋找，若匯流管同時發(fā)生多點和連續(xù)多次接地的故障，分析查找和處理會更為困難和復(fù)雜。

圖1定了水內(nèi)冷系統(tǒng)示意圖

2．11號機匯流管故障處理

鑒于1號發(fā)電機4個匯流管中有3個同時發(fā)生金屬性接地故障，先后分別有針對性地采用多種常規(guī)處理措施進行處理，并不斷對匯流管對地絕緣電阻進行測量。

（1）對內(nèi)冷水系統(tǒng)進行多次內(nèi)冷水置換和內(nèi)冷水機內(nèi)循環(huán)化驗內(nèi)冷水電導(dǎo)率。經(jīng)多次排放且內(nèi)冷水電導(dǎo)率已達0．56μs/cm的情況下，各匯流管對地絕緣無變化。

（2）對內(nèi)冷水系統(tǒng)連續(xù)進行了多次正、反沖洗，在內(nèi)冷水電導(dǎo)率為1．1μs/cm時，各匯流管對地絕緣無明顯變化。

（3）對檢測電機進、出水溫度的熱電偶進行了全面檢查，并將全部熱電偶屏蔽接地端懸空后，測量各匯流管對地絕緣無明顯變化。

（4）安裝人員逐個檢查與發(fā)電機連接的內(nèi)冷水進、出水管上螺桿絕緣套和絕緣墊未見異常。

在上述常規(guī)的檢查手段未能查明故障的情況下，決定拆下發(fā)電機定子內(nèi)冷水總進、出水管和出線盒總出水管，以判斷其金屬性接地故障的所在區(qū)域。在拆下有關(guān)的管道后，對各匯流管絕緣電阻(濕態(tài)下)的測量結(jié)果見表3。

表3處理前各匯流管絕緣電阻的測量結(jié)果(kΩ)

注：內(nèi)冷水停運機內(nèi)排水后各匯水管內(nèi)濕態(tài)下測量

分析測量結(jié)果：定子進、出水匯流管接地故障點在機外，而出線盒出水匯流管接地故障點在機內(nèi)。

對與定子進、出水匯流管連接的機外水管拆下后檢查發(fā)現(xiàn)，在發(fā)電機內(nèi)、外管道連接處無絕緣筒，致使系統(tǒng)安裝完畢后造成所連接匯流管接地。為此向東方電機廠訂購了專用配件并對水管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸進行了調(diào)整后復(fù)裝定子內(nèi)冷水系統(tǒng)。

經(jīng)打開出線盒入孔門進行檢查，發(fā)現(xiàn)有一根發(fā)電機出線測溫?zé)犭娕冀拥仄帘瓮鈿ご罱釉诔鏊畢R流管上，將其移開并固定好。

經(jīng)處理復(fù)裝完畢投運后，各匯流管對地絕緣已恢復(fù)正常(見表4)。

表4處理后各匯流管絕緣電阻的測量結(jié)果(kΩ)

注：試驗是在內(nèi)冷水電導(dǎo)率為1．0μs/cm條件下進行。

2．22號機匯流管故障處理

經(jīng)常規(guī)檢查處理未能查明故障部位的情況下，拆下與定子進水匯流管相連的機外管道和有關(guān)連接處的絕緣構(gòu)件，才發(fā)現(xiàn)是電機制造廠裝配的匯流管絕緣墊圈自身對地絕緣電阻僅為3kΩ。經(jīng)用丙酮等清洗和處理，絕緣墊圈絕緣恢復(fù)。全部復(fù)裝后，進水匯流管接地故障已消除，對地絕緣電阻上升為91kΩ。

3結(jié)論

鄂州電廠1、2號發(fā)電機發(fā)生不同類型匯流管接地故障以及造成這些故障的原因反映出了在