水轮发电机定子绝缘盒开裂处理论文_黄奎皓

摘要：本文以国内某大型水电站，发电机定子检修过程中发现的定子端部绝缘盒开裂处理为例，阐述并分析了发电机定子端部绝缘盒开裂及其产生原因，并提出了详细的处理方法，对消除发电机安全隐患具有重大现实意义。

关键词：水轮发电机；绝缘盒；裂纹

1、故障介绍

某大型水电站水轮发电机型号为SF600-60/15940，定子线圈绝缘等级为F级。在进行发电机定子检修过程中，发现其定子下端部线棒绝缘盒与灌注胶之间、灌注胶与线棒之间存在裂纹情况[1]。

图1：绝缘盒灌注胶开裂照片

2、现场检查

现场检查有404个绝缘盒在绝缘盒与灌注胶连接处有裂纹，其中下端部绝缘盒355个，裂纹普遍深度约90mm，个别裂纹深度130mm；上端部绝缘盒49个，裂纹深度约50mm，最深深度100mm。检查发现有15个绝缘盒，其灌注胶与线棒间存在裂纹，其中14个为上层线棒下端部，普遍深度约3mm，最深为25mm；1个为下层线棒下端部，深度约2mm。

3、原因分析

根据现场检查情况并结合发电机定子线棒安装工艺及2015年检修后设备运行情况，综合分析，初步判断造成本次绝缘盒灌注胶裂纹的可能原因为：

（1）绝缘盒使用前清洁不彻底，导致灌注胶与绝缘盒之间粘接不好，致使灌注胶与绝缘盒之间出现裂纹。

（2）现场安装工艺以及具体操作过程质量控制不好所致。

（3）绝缘盒或绝缘灌注胶材质的原因。

4、绝缘盒裂纹处理

经过厂家、电厂相关部门人员分析讨论形成了现场处理方案：

（1） 针对绝缘盒灌注胶与线棒间存在裂纹缺陷的绝缘盒，现场采取拆除原绝缘盒并按《水轮发电机定子并头绝缘盒灌注工艺守则》安装新绝缘盒。

（2） 针对绝缘盒内壁与灌注胶存在裂纹缺陷的绝缘盒，现场采取补刷室温固化涂刷胶（HEC56102）来消除裂缝。

现场处理情况如下：

4.1发电机定子线棒与灌注胶之间存在裂纹的绝缘盒处理

4.1.1 现场采用角磨机对需拆除的绝缘盒进行切割，然后再利用刨刀、手锤等将绝缘盒及绝缘盒灌注胶逐步剔除，直至灌注胶清除干净，最后用酒精、白布对线棒并头块进行清洁至干净、无灰尘[2]，处理情况见图2、图3。

4.1.2 对15只备品绝缘盒进行了外观检查，检查其外观完好、无破损，同时用酒精、白布对绝缘盒内壁进行清洁至绝缘盒洁净、无灰尘。

4.1.3 利用液压千斤顶、环氧玻璃布板等将15只绝缘盒与原绝缘盒高度调整一致，将灌注胶按《879双组份并头绝缘盒灌注胶（下端）应用工艺守则》配制并按《水轮发电机定子并头绝缘盒灌注工艺守则》要求分次、少量地灌入绝缘盒中，室温固化24h后，检查灌注胶已完全凝固，灌注胶表面无裂缝、气孔。

图2：绝缘盒及灌注胶清理后 图3：剔除后的绝缘盒

4.2发电机定子线棒绝缘盒与灌注胶之间存在裂纹的绝缘盒进行补胶修复

4.2.1 采用电动打磨工具、穿心螺丝刀、橡皮锤等对绝缘盒与灌注胶之间存在裂纹的绝缘盒表面红瓷漆进行打磨，将红瓷漆全部清理干净。为便于室温固化涂刷胶流入缝隙中，用穿心螺丝刀等对缝隙过小的裂纹进行扩宽。

4.2.2 用环氧玻璃布板、透明胶布对待处理的绝缘盒周围加高3mm。同时，用环氧玻璃布板、自制注胶工具，将调制好的室温固化涂刷胶（HEC56102）从绝缘盒裂纹处缓慢灌入绝缘盒中，并用医用针管吸取裂缝中的空气。室温固化24h后，检查室温固化涂刷胶与绝缘盒灌注胶、绝缘盒黏结紧密，无明显裂纹。

5、绝缘盒处理后试验

5.1现场清理完毕并检查风洞内无遗留物后，进行了定子绕组绝缘盒表面泄漏电流试验。试验按定子绕组A、B、C三相分开进行，通过测试，绝缘盒表面最大泄漏电流0.3微安，表面电压降为29.4V，满足《电力设备预防性试验规程》（DL/T 576-2005）中“绕组端部泄漏电流不大于30微安，电压降不大于3000V”的要求，试验合格。

5.2 进行定子绕组直流耐压及泄漏电流试验，试验采用80/5mA直流高压发生器对定子绕组加压至40kV，试验过程中泄漏电流三相平衡，定子绕组无击穿放电现象，试验合格。

5.3 试验工作完成后，对处理后的绝缘盒表面进行了红瓷漆喷涂工作，室温固化24h后，检查红瓷漆喷涂均匀，无明显凸起、裂纹。

5.4 发电机定子绝缘盒开裂处理工作全部完成并通过电厂三级验收。

6、结论

发电机定子绝缘盒开裂处理工作完成后发电机绝缘盒完好、灌注胶与绝缘盒及线棒黏结紧密无裂纹，新灌注的室温固化胶与原灌注胶黏结紧密无裂纹。通过了定子绕组绝缘盒表面泄漏电流试验、定子绕组直流耐压及泄漏电流试验，试验数据满足《电力设备预防性试验规程》（DL/T 576-2005），试验合格。发电机定子绝缘盒开裂处理工作顺利完成，处理工作达到了预期效果。

本次水轮发电机定子绝缘盒裂纹处理，成功消除影响发电机安全运行的重大安全隐患，并进一步加强了发电机端部的绝缘强度。

参考文献

[1] 李效仁. 水轮发电机定子端部绝缘问题处理（J）.水电站机电技术，2001 （3）：8-9.

[2] 周尚礼、张定浩.青溪水电厂1号发电机定子端部绝缘盒处理（J）.广东电力，1998,11（5）：35-36

论文作者:黄奎皓

论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期

论文发表时间:2020/3/16

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