发电机定子线棒绝缘烧损原因及对策

《发电机定子线棒绝缘烧损原因及对策》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、发电机定子线棒绝缘烧损原因及对策　　湖南省南津渡水电站机组是20世纪80年代末从奥地利ELIN公司引进的灯泡贯流式机组，装机3台，单机容量为20MW.发电机定子直径，F级绝缘，定子绕组为分数槽双层波绕组；定子线棒主绝缘采用粉氧云母为基础、环氧树脂为胶粘剂、玻璃纤维补强的热固性复合绝缘材料，主绝缘单边厚度，线棒与槽壁、槽底、槽楔板、层间半导体隔板间空隙采用注入半导体硅橡胶填充。定子采用贴壁结构，直接固定在灯泡体外壳上。定子铁芯内部无通风道，利用灯泡体外壁作为定子散热面，直接将热量传导给灯泡体外流过的河水中。发

2、电机冷却方式为密闭式水循环强迫风冷。一次冷却系统为密闭空气冷却系统，由位于灯泡头内4台4kW的轴流风机将风向水空冷却器冷却，冷却后的风经过转子轮毂上的5个轴向通风孔到达定子下游侧，再经转子极靴间间隙和气隙到达定子上游侧，再后回到风机。二次冷却系统为水空冷却器，采用密闭循环，由灯泡头外河水经灯泡头内冷却套冷却水空冷却器产生的热水。　　南津渡水电站机组先后发生了3次定子线棒绝缘击穿的定子接地故障。首次发生于1999年6月3日，1号机组在并网并带满负荷时，突然发生定子接地保护动作停机，后经检查发现，定子198槽上

3、层线棒紧靠上游侧槽口处被击穿。在处理过程中，发现事故线棒靠近击穿位置约4/5线棒全长处已呈白色，防晕层完全破坏，主绝缘电腐蚀现象严重，而下游侧段线棒从槽口处起有30～40cm长的线棒直线段防晕层没有受损且未发生电腐蚀。XX年7月，亦是1号机组213槽上层线棒靠近上游侧槽口处发生击穿。XX年6月19日，2号发电机定子222槽下层线棒上游侧槽口击穿。后两次定子接地事故与第一次类似。　　南津渡水电站发电机定子线棒端部接头采用对接锡焊焊接。1、2、3号发电机在XX年和XX年先后发生定子端部连接部件接头焊接处烧断开焊

4、3次，事故发生点均处于发电机上游侧。其中XX年6月19日在2号机事故中同时发现一定子线棒接头的绝缘并头套有严重烧损现象，拆除后发现该接头已部分脱焊，焊锡流出焊口，由于及时发现未造成事故。　　线棒电腐蚀严重　　XX年机组运行中发现有臭氧气味，特别是2号机臭氧气味强烈。对2号机检查发现线棒上游侧槽部及槽口处电腐蚀严重。上游侧1／3线棒段有白色粉状物，1／5槽口处槽壁有黑点、毛刺、啃齿，槽楔松动，硅橡胶老化；下游侧线棒未见异常。上游侧部分线棒与槽壁间普遍存在～1mm间隙，线棒有松动现象。在机组事故抢修中拆下的未击

5、穿线棒也可以明显发现上游侧线棒段电腐严重，填充硅橡胶老化现象，而下游侧完好如初。线棒电腐蚀严重部位为时钟10至2点钟区间，该部位为各相绕组高电位处。其它两台机也有类似现象。　　查ELIN公司图纸，定子线棒宽，其中股线宽，主绝缘；定子槽宽为17mm，槽形宽，叠片公差双边：槽衬宽，加线棒宽为，与槽形装配在宽度方向上有的过盈，但与冲片宽有的间隙：线棒与槽壁间充填硅橡胶，双边　　通过上述数据发现，假若叠片质量很好，则的双边公差就偏大。线棒下线公差，特别是采用液压成型工艺的，线棒本身公差就较大。合计两部分公差后，在槽

6、壁与线棒之间间隙最大可达以上。由于槽壁与线棒间间隙较大，两者之间电位差较大，易产生局放电现象，长时间作用下，可造成线棒绝缘烧损劣化，表现为槽部电腐蚀。南津渡水电站发现的定子槽部有白色粉状物，运行中产生臭氧等，应是长期局部放电所致。由机组10至2点钟区间线棒处于各相高电位区，线棒与槽壁电位差较其它区域要大，局部放电更为严重，从而导致此处电腐蚀最严重。线棒主绝缘单边仅，属超薄型绝缘，虽技术比较先进，但不足的是：在线棒换位处对地绝缘更薄，生产加工中在个别换位处形成绝缘层过薄是可能的。在换位处，若存在长期电腐蚀，绝

7、缘被击穿的可能性更大。　　3台发电机事故点及电腐蚀严重区域都处于定子线棒上游侧段，而线棒下游侧段无异常，说明事故及线棒烧损的区域存在规律性。从事故及线棒烧损区域可以发现其处于冷却风道的后段，而冷却风在此段温度已升高，冷却能力相对下降，此区域为定子高温区域。由于在常温附近电介质的热劣化随温度升高而劣化作用加大、劣化速度加快，因此这个区域绝缘劣化速度比其区域快且强烈，造成事故和烧损集中于此区域发生。同样，若定子端部焊接有缺陷而导致发热时，则上游侧开焊事故机率远大于下游侧。造成风冷系统冷却能力不足的原因有：1）由

8、于设计缺陷造成局部放电较为强烈，对定子发热量和温升估计不足；2）冷却系统设计有缺陷。由概况介绍中可知，定子内未设计通风道，定子铁芯内部散热不够，造成热量积累。因冷却风量不足，导致冷却风在风道后段温度过高；3）冷却风到达风道末段后，有风机的强迫抽取作用，由转子磁极间隙和气隙流出的气流直接被风机抽走，上游侧定子端部与灯泡体间局部范围内气流量很小，加上冷却风温度升高等因素使得上游侧定子端部冷却条件差。　　发电机定子线圈