大型水轮发电机转子磁极极间连接状况分析

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1、大型水轮发电机转子磁极极间连接状况分析第25卷第2期贵州水力发电GUIZHOUWATERPOWER2011年4月9■水电站运行？大型水轮发电机转子磁极极问连接状况分析李昌钊，周止科,张现鹏(贵州乌江水电开发有限责任公司乌江渡发电厂，贵州遵义563104)摘要:通过对大型水轮发电机转子的运行现状,对因转子磁极极间的连接点接触不良而引发事故的分析，指出了造成此类事故的主要原因，并从绝缘监督的角度出发，针对此类事故的预防方法进行了初步的研究,分析，最后提出了简单，可行，实用的转子磁极极问的连接状况分析判定方法.关键词:电气工程;大型水轮

2、发电机;转子;极间连接;分析;绝缘监督中图分类号:TM855.1文献标志码:B文章编号1007—0133(2011)02-0050〜040引言水电厂转子磁极极间接触不良引发的不安全事件时有发生，给绝缘技术监督人员敲响了警钟.而目前的电力规程规范未对该试验的标准作出明确要求或解释.本文力图通过理论测算和试验对比，探索一种适合大型水轮发电机转子磁极极问连接状况的分析判定方法.1问题的提出2010年,某水电厂的发屯机横差保护动作跳闸而造成事故停机，原因为转子磁极极间连接处烧断，励磁绕组电流突变产生不均匀磁场所致•故障情况见图1.图1某水

3、电厂转子磁极极间连接处烧损后外观随后不久,乂一水电厂在运行过程中发现有大量烟雾从上机架盖板缝隙溢出，并伴有绝缘烧损的异味，立即停机进行检查，其原因也是转子磁极极间连接处烧毁拉弧引起，所幸未造成更为严重恶劣的后果.以上2起事件给电力绝缘监督拉响了警钟，下面就从绝缘监督的角度，对大型水轮发电机转子磁■50.极极问连接状况的分析判定方法进行探讨，找出切实可行的解决办法，杜绝类似事件的发牛.2转子磁极极间连接点发热原因大型水轮发电机转子磁极极间连接一般都是采用螺栓压接的连接方式，造成其发热的原因主要如下：(1)螺栓不配套或未拧紧，连接块配

4、型不对造成接头连接压力不足而引起发热•接头接触面不平整,氧化或有污渍，螺栓压接不使用导电平建，导致接头实际接触面积过小而引起发热.(2)施工工艺不符合标准•这是接头发热的主要原因，接头接触面处理不当，如有毛刺,接触面不平整，导电体弯曲或扭转角度不对，固定螺丝着力不均衡，涂抹导电膏或电力复合脂时混入杂质等.(3)检修，维护，保养超周期或没有按照相关规程执行•在机组检修时，没有注重接头部位的详细检查，导致机组运行时在长期的机械，电，热应力的作用下，出现接头产生变形和磨损，螺栓松动等情况.3应对措施根据上述原因，必须采取相应的测试手段对

5、转子磁极极问连接状况进行监控.由于转子运行工况的特殊性，其密封的工作环境造成无法在运行屮运用各种先进的温度测试设备，如红外线点温仪，红外热成像仪等开展温度测试;其旋转的运行工况造成无法在接头上安装温度传感器，实现实时温度监收稿日期:201o一09—13;修回日期:2O11—03—15作者简介:李昌钊（1977-）,男，湖南省张家界市人，工程师，从事水电厂电气试验工作.李昌钊，等:大型水轮发电机转子磁极极问连接状况分析2011年第2期测;为了防止转子绕组的接地，转子磁极极问连接点用浸过胶的玻璃丝带包扎，停运后也无法观察接头的连接状况

6、，因而只能采取直流电阻测量的方式进行监测.转了绕组肓阻数据往往无法肓接反映出个别磁极间的接触不良情况•以乌江渡发电厂为例，转子绕组直阻为148nn左右，而转子磁极极间连接点直阻为10n左右，由此可看出，就算转子磁极极问连接点直阻增加100倍上升至lmQ,转子绕组直阻仅为149mn,其变化不到1%,满足《电力设备预防性试验规程》（以下简称《试验规程》）中”转子绕组直阻与初次（交接或大修）所测结果比较，其差别一般不超过2%“的规定.所以《试验规程》对容量为6000kW及以上的同步发电机的试验项目明确规定:大修时，显极式转子绕组应对各磁

7、极线圈间的连接点进行直流电阻测量.对于转子为显极式大型水轮发电机，每次大修时转子起吊后，都要对磁极极间接触电阻进行测量，防止运行中因极间接触不良而过热烧断该连接，造成直流瞬时开断时产生过电压而击穿定子，转子主绝缘等恶性事故.这一试验的必要性在于：常规小修时，工期较短且受空间位置及机械结构限制，无法逐一进行测量及目测连接状况•因此在大修时测量转子磁极极间连接处的直流电阻，查找出个别连接点缺陷，可以大大降低转子绕组在大修周期中出现局部过热的可能性，对保证发电机的安全运行具有重要意义.但是，《试验规程》没有对该试验的测量标准作出明确的要

8、求和解释，查阅资料也没有发现相关技术标准规范，各厂仅有一些自己执行的经验值作为判定方法•通过与同行交流经验,以及近几年对转子磁极极问直流电阻测试分析的积累，针对大型水轮发电机转子磁极极间连接状况总结岀一套分析判定方法，在具体的：【作中实践效果较好.