摘要：尼尔基发电厂3号机组在本次春季检修过程中，发现定子线棒有两处放电点，通过有针对性的分析研究，确定了比较实际的解决方案，保证了机组安全稳定运行。本文以定子线棒局部放电产生的原因进行分析，并介绍了检修处理方法及工艺要求，提出应注意的事项及在处理中的一点体会。
关键词：定子线棒；局部放电；电腐蚀；分析处理。
1 概述
尼尔基水利枢纽水电站位于嫩江干流黑龙江和内蒙古交界的河段上，为河床式电站，总装机容量为4台单机容量为62.5MW的机组，发电机部分由哈尔滨电机厂制造，定子重135.26T，机座外径12.40m，高度为1.19m，发电机定子采用双层条式波绕组，每个线棒用双玻璃丝包线经307.06°换位编制而成，线棒热压成整体后用F级环氧粉云母玻璃丝带连续包扎作为对地绝缘，表面用涂有半导体漆玻璃丝带作防晕层。#1、#2、#3、#4机组于2006年投产，定子线棒的绑扎固定采用浸渍室温固化的适型材料及对头斜槽楔结构，定子槽数共672槽，线棒共1344根。
2 问题发现
2018年5月10日3号机组春季C修期间，检修维护部电气一次班成员在进行定子上端部清扫检查过程中发现定子线棒上端部绝缘盒与端箍定向带之间有明显放电点，放电点共计两处，分别为#290、#291线棒之间，#298、#299线棒之间（线棒顺序：+X方向为#1，俯视顺时针依次标注）放电位置均为下层线棒，其中#290、#291、#298、#299分别对应的相序为C、A、B、C相线棒。#298、#299线棒间放电点见图2-1，#290、#291线棒间放电点见图2-2。
图2-1 #298、#299线棒间放电点
图2-2 #290、#291线棒间放电点
3 原因分析及危害
3.1 原因分析
发电机定子绕组端部的连接处，是绝缘的薄弱环节，尽管采取了一系列的措施（如防晕漆涂层和分级防晕层等），仍是绝缘事故的多发区。通常发电机绕组端部采用绑扎或压板结构固定，在运行中由于振动和摩擦使防晕层损坏时，会引起端部表面放电。发生在绝缘体内部的放电称为内部局部放电，相应的如果发生在绝缘体的表面则成为表面局部放电，如果发生在导体周围气体区域中，就称为电晕。
根据现场现象并结合哈机厂反馈意见综合分析认为：#290、#291线棒上放电点明显，已造成了直径约为1cm圆形电腐蚀区，绝缘漆已脱落，露出高阻半导体玻璃纤维带，如上图2-2，且#290、#291线棒间发现长度为4cm，直径为0.3mm细钢丝一根，钢丝两端部已过热发黑，见下图3-1所示，分析原因为钢丝对定子线棒外表面放电造成，并已经产生电腐蚀。
图3-1 #290、#291线棒间发现细钢丝
在检查298、299号线棒间故障点时，发现#298、#299线棒上有灰白色放电区，面积不等，放电点周围为浅黑色，且内部有焊渣，如上图2-1，分析原因为端箍毡子尖角毛刺等尖端或者焊渣对线棒绝缘外表面放电所致。
3.2 危害
定子线棒外表面的局部放电是绝缘介质中的一种强场效应，在一段时间的积累后能够对线棒主绝缘产生破坏，引起定子线棒的绝缘材料老化，同时又使介质温度升高发生热降解作用，在介质表面形成凹坑且不断加深，最后导致介质击穿，造成发电机短路或接地事故发生，严重时会引起发电机火灾事故，一旦发生此类事故必须进行扩大性大修处理。
查阅2017年及之前3号机组各项预防性试验数据均合格，各项指标正常。根据现场观察，放电发生在线棒绝缘外表面，较严重的电腐蚀部位只损伤到绝缘漆，未伤及主绝缘，对定子主绝缘影响不大，但应进行处理，防止缺陷继续扩大。
4 处理方法
经专题会议研究决定，联系哈机厂相关技术人员，说明缺陷情况，并让其指派专业技术人员携带处理所需材料，包括环氧胶、绝缘漆、玻璃丝带等必要材料进厂，勘察现场实际情况，并进行处理。
4.1 所需材料及工具
4.1.1 环氧胶（HDJ-102A/ HDJ-102B）若干、环氧红瓷漆（9130）若干、石英粉若干、酒精5瓶、砂布5张、抹布1捆、定向玻璃丝带1卷；
4.1.2 毛刷5个；剪刀1把；钢丝（制成钢构）1米、手把灯、手电筒、碘钨灯2把。
4.2 施工工艺标准及要求
4.2.1将端箍与放电线棒间绑扎的定向玻璃丝带拆下，使用剪刀过程中勿伤及绝缘部位；
4.2.2 将放电点位置、周围毡子用纱布打磨平滑，清理掉放电痕迹和尖角毛刺，并用酒精抹布擦拭干净，并晾干；
4.2.3 等待酒精干燥后用9130环氧红瓷漆涂抹于放电位置，漆层
均匀光亮无流挂滴淌现象；
4.2.4使用室温环氧胶（HDJ-102A/ HDJ-102B）按照1：1的比例混合+石英粉搅拌均匀后对线棒及周围缝隙进行填充，注意填充饱满，内部不能存在气隙，表面要平齐，室温固化24h或50℃8h；
4.2.5 将定向玻璃丝带浸环氧胶（HDJ-102A/ HDJ-102B）后，绑扎于端箍与放电线棒间，按照拆除层数缠绕，共三层，缠好后系好，并去除尖端；
4.2.6 固化后涂抹9130环氧红瓷漆，漆层均匀光亮无流挂滴淌现象。
4.2.7 处理完毕后，使用碘钨灯对修复部位进行烘烤晾干，加速固化。
4.3 修后试验
修后24h，待环氧树脂胶及绝缘漆均已固化后，现场清理完毕，定子整体进行绝缘电阻、吸收比、直流耐压及泄漏电流试验，各项数值均合格。
5 安全措施及注意事项
5.1 作业人员作业时严格执行电力安全工作规程进行作业。
5.2 工作人员进入风洞内所带物品需登记，出风洞将所带物品带出风洞并登记好，防止因物件掉落至风洞内导致严重后果。
5.3 对放电点进行擦拭过程中勿伤及线棒绝缘层，操作者必须小心谨慎处理。
5.4 使用剪刀将端箍与放电线棒间绑扎的定向玻璃丝带拆下时勿伤及线棒绝缘。
5.5 用纱布清理放电痕迹和尖角毛刺及拆定向玻璃丝带的同时，应用吸尘器将碎屑一同清理干净，避免导致二次污染。
5.6 对定子进行试验时，无关人员应撤离现场，并严格做好监护工作，防止人员触电事故的发生。
6 结论
在本次春季检修过程中，针对发现的3号机组定子局部放电缺陷采取了针对性的分析与处理，有效的预防设备事故的发生，也使得我们积累了一定的检修经验，给处理类似问题起到借鉴作用。
发电机定子线棒电腐蚀及防晕处理工艺主要是在发现早期完成，才能起到有效修复控制作用，虽然不能从根本上解决线棒老化的问题，但能延长发电机线棒使用寿命，由于在本次检修过程中检修一次班人员认真检修，及早发现隐患，并及时予以处理，避免了局部放电的进一步发展扩大，保证了我厂3号机组的安全稳定运行，但考虑到机组运行中再次发生该类缺陷情况，应将局部放电装置投入运行，并定期查看结果，在今后的工作中检修人员在每年的定期检修及试验过程中应认真对待，及早发现隐患，并及时处理。
参考文献：
[1]水电厂电气一次设备检修 张诚 陈国庆中国电力出版社 2012
[2]DL/T 596—1996 电力设备预防性试验规程
[3]电机学 辜承林 陈乔夫 熊永前华中科技大学出版社 2015
[4]电气试验（第二版） 中国电力出版社
论文作者:于鹏飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
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