定子绕组检温计故障烧坏发电机的分析与对策

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1、定子绕组检温计故障烧坏发电机的分析与对策定子绕组检温计故障烧坏发电机的分析与对策周德贵(四川电力试验研究院，四川成都610072)摘要：论述了一台FG500185dK型发电机，由于埋设于定子上、下层线棒之间的检温计故障，烧坏了线棒与铁芯。详尽地分析了原因，提出了防止措施，实践证明效果良好，值得有关单位重视，杜绝类似事故重演。关键词：检温计故障；发电机；烧坏；事故分析；措施　1故障经过简述一台型50MΩ，此时定子检温计指示温度56℃。2故障烧损实况抽出转子后检查发现定子第14槽A、B相间绝缘击穿接地，拔出线棒发现下列实况。

2、2.1上层A相线棒股线烧断20股上层A相线棒在第21段铁芯处绝缘击穿，烧断下窄面股线20～22股，占总投数(68)的29.4%～32.4%，烧了5个缺口，最深处达23mm，总长度约300mm，两排股线烧断的情况基本一样，见图1。2.2下层B相股线烧断22股下层B相线棒的烧坏实况与上层A相的相对应，烧断的股数占总股数(62)的35.5%，烧坏的最深处约20mm，且与上层线棒下窄面烧坏的最深处相对应，总长约200mm，股线烧断处呈阶梯状。见图1。2.3铁芯烧坏定子第14槽由励磁端起向汽轮机端第20～23段铁芯，与线棒埋设检

3、温计处的接触面烧坏，最严重的为21段铁芯，几乎将齿部在上、下层线棒窄面接触处烧断，第15槽齿部的烧坏实况与第14槽的相对应，仅程度稍轻，如图2所示。2.2发电机其他部分还发现高温熔化的铜和铁珠，在风的作用下，散落在电机定子槽楔和铁芯通风沟处，烧熔的铜和铁的蒸汽小颗粒，喷射在定子铁芯上，且在定子出风的档风板上，拾得两片铜的熔片。3故障分析发电机发生故障后，各方的分析者认为是下列原因所致。3.1新线棒股线环流大过热使绝缘击穿用户认为因线棒制造质量欠佳，股线换位不良，使股线环境过大，造成局部过热，致使绝缘击穿，烧坏线棒和铁芯。但笔者经

4、分析则认为，因股线环流局部过热，引起绝缘击穿甚至熔断者，应具有下列条件。3.1.1运行特点①运行时间较长，一般在13年～18年，最短的也有6个月。如某发电厂先后曾发生过3台发电机因股线环流熔断线棒的事例，如表1所示。②一股长期承受着超负荷运行，受过多次大电流的冲击。③线棒熔断处附近，股线有局部缺陷，如断股、断裂和短路。④发生故障前，故障线棒温度增高，线棒熔断时熔化的铜与铜蒸汽的压力很大，会渗入主绝缘内，最后击穿主绝缘造成接地。⑤通常均在带负荷，尤其是在重负荷下才能发生。3.1.2引发因素①定子绕组槽部和端部固定不良，在运行中因受电

5、磁力和机械力的作用、松动、磨损。②运行中定子电压均较高，线棒内游离严重，导致绝缘老化，股线松散，甚至断裂、断股。③由于过负荷和故障大电流的冲击，使股线缺陷扩大，形成断股。④负荷变化频繁、激烈，在冷热风道交界处温差大，铜温反复变化造成疲劳断裂。⑤长期过负荷运行，加速绝缘老化，促使股线松散、裂纹、断股严重。3.1.3FG500185dK型发电机绝缘击穿时的状态定子绕组检温计故障烧坏发电机的分析与对策:　型发电机，是新嵌装线棒在空载状态下，A、B相间发生的绝缘击穿，显然与上述的分析不符合。因为定子线棒的股线环流是指在股线电流与股线平均电流之差

6、，经在BCL213／49－12型发电机上实测出：空载下的股线环流，仅占发电机额定电流的2.2%～63%，占股线额定电流的13.1%～37.7%。据此估算FG500185dK型发电机，在空载状态下，上层线棒股线环流最大的也仅占股线电流的37.7%，而下层线棒的最大值也仅有4136%。因此，该机空载时的股线环流远未达到其额定电流，不可能引起股线发热，更不可能熔断股线，甚至烧坏线棒和铁芯。综合上列分析可得出，该机在空载时A、B相间绝缘击穿，绝不是由于股线环流过大，局部过热所致。3.2铁芯处理不良局部过热引起绝缘击穿该机在制作线棒时，由于测量

7、误差，制作的线棒尺寸偏大，且为环氧粉云母热固性绝缘，现场嵌线困难，决定修锉定子铁芯槽部，满足线棒嵌装要求，使对整机定子铁芯槽部作了处理。发生故障后，制作线棒厂方认为，铁芯处理面积很大，且质量不良，局部短路过热引起的绝缘击穿。但笔者经分析后，基于下列几点，认为也不是这种原因所致。论文定子绕组检温计故障烧坏发电机的分析与对策(1)铁芯处理前后的铁损基本一致该机在更换定子线棒前运行正常，取出线棒、处理铁芯前后，均作了铁损试验，其结果列于表2。从表2数据明显看出，铁芯处理前、后的铁损试验结果，齿部温度基本一致(最高的一点也仅差6.7℃)；齿部最高

8、温差接近(2.92℃与5.87℃)；铁芯最高温升基本相同(14.02℃与14.68℃)，均远低于标准30℃和45℃的允许值，且折算到10000ZC时铁芯的单位铁损2.14m处，定子线棒上、下层