水内冷发电机在定子绕组内通水时直流耐压试验分析

水内冷发电机在定子绕组内通水时直流耐压试验分析

杜军

（广东电力发展股份有限公司沙角A电厂广东省东莞市523936）

摘要：本文介绍了沙角A电厂200MW发电机定子绕组直流耐压试验情况，分析了该试验中存在的问题，针对问题提出了解决的办法。

关键词：定子绕组，绝缘，绝缘电组，直流高压，导电率，时间常数T

沙角A发电厂I期3台200MW发电机，由哈尔滨电机厂生产，其部份主要参数发电机型号#1：QFSN-200-2、#2.#3：QFSN2-200-2；额定电压15.75KV；冷却方式水氢--氢（密封循环式）。

发电机主要由定子，转子及端盖轴承等组成，定子又由铁芯，机坐及定子绕组组成，其中定子绕组的功能是产生和输出电能。因此，定子绕组必须有优良的绝缘性能，以确保发电机正常运转。

沙AI期发电机的定子绕组绝缘为夹层复合绝缘，其结构为粉云母带环氧热固性绝缘。它的优点是耐电，耐热，机械性能和抗腐蚀性好。因而，发电机定子绕组绝缘在额定条件下，在一定年限以内，其绝缘性能强度能保持良好状态。

但是，实际上，由于内外因互助，发电机定子绕组绝缘也会出现异常现象，使绝缘存在着缺陷。

比如，发电机定子绕组绝缘受潮（运行中氢气湿度大，汇水管驳口渗水，检修中空气湿度大等，都有会不同程度的造成绕组绝缘受潮）、脏污、开裂等。另外，绝缘介质在长期运行中受到电场，热，化学，机械等作用，而且常常是这几种因素的共同作用下，使定子绕组绝缘逐渐老化，并随着时间积累，使绝缘向损坏方向发展，最后导致定子绕组绝缘的击穿。

因此，根据发电机运行实际情况，必须定期对发电机定子绕组进行其绝缘检查试验，通过检查试验的数据进行综合分析，判断定子绕组绝缘是否存在缺陷，并制订和实施相应的检修措施，使发电机定子绕组绝缘维持在良好状态下。

检测发电机定子绕组绝缘状态的电气试验方法有几种，但对于夹层复合绝緣来说，直流高压试验是比较有效的。电气设备预防性试验规程也明确规定：发电机定子绕组每年1次或小修时，大修前后进行绝缘电阻（吸收比或极化指数），泄漏电流测量和直流耐压试验（我们简称直流高压试验）。

沙角A电厂一贯以来，严格执行电力设备预防性试验规程。自第一台200MW发电机组投产我们进行了数十次I期发电机定子绕组的直流高压试验工作，并通过试验数据，正确判断出多起绝缘缺陷。为发电机的检修工作做好了早期的准备。

从以上统计数据中可知道，我们所进行过的发电机定子绕组的直流高压试验中存在着2个问题：

1、试验时，发电机内冷水导电率比较大，绝大多数远远超过国标规定值。

2、Ry值大部分不能满足时间常数T大于0.3秒的要求（Ry值的大小主要受水质电导率的影响）。

以上存在的2个问题，结果造成直流高压试验回路电流剧增，直流脉动因数增大，从而影响了试验的准确性.可靠性和安全性。另一方面试验容量倍增，增加了试验工作难度，同时汇水管电流的升高，也加重对汇水管的损伤要解决以上2个问题，发电机检修人员和运行值班人员必须互相配合，内冷水质中导电率不合格时，可采用将通水改为充水的方式进行内冷水的更换，直至导电率合格。对Ry值偏小时，可采用冲洗或反冲洗法，对发电机汇水管系统进行冲洗，使Ry值达到符合T大于0.3要求为止。

18年#3发电机大修前，B相定子绕组的Ry值只为22KΩ，造成其绝缘电阻无法进行测量，在检修与运行人员对其汇水管系统进行反冲洗工作后，再次测量其Ry值达725KΩ。完全满足了试验要求。试验容量也从计划的50KVA减少至10KVA以下。

结论

本文通过对沙AI期发电机直流高压试验及试验中存在的问题作为研究对象，并对历年试验数据进行细致的比对，提出存在问题的处理方法。望以此为同类机组提供参考。

参考文献：

[1]《高压电气设备试验方法》---西南电业管理局试验研究所

[2]《电力设备预防性试验规程》---国标

[3]《高电压试验技术》---IEC标准