（嫩江尼尔基水利水电有限责任公司 黑龙江齐齐哈尔 161005）
摘要:尼尔基发电厂4号水轮发电机组在定子槽楔松动处理后，进行定子直流耐压试验时发生绝缘击穿，本文以此为例，简要介绍定子绝缘击穿原因分析及处理过程，以及笔者在处理中的一点体会。
关键词:尼尔基发电厂；定子线棒；绝缘击穿；原因分析；处理过程
前言
尼尔基发电厂4号水轮发电机组在2015年进行A级检修期间，在完成对其松动槽楔处理后，按照《电力设备预防性试验规程》DL/T 596—1996要求，应对定子进行高压预防性试验，在做完绝缘电阻、吸收比试验后（试验数据符合规程要求），接着进行直流耐压试验，当加压至20.1KV时A相发生击穿放电现象，电压降至零，检修人员立即查找原因并进行处理，最后将问题及时解决，保证了机组大修工作的圆满完成。
1、工程概述
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。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，槽楔共672槽，5376块。
2、发现问题
4号发电机在定子槽楔处理完毕并经过干燥处理后，对发电机定子线圈进行直流泄漏及直流耐压试验时，当A相加压至20.1KV时高压微安表电流指示突然变大，电压降至0，试验人员立即切断电源，此时测A相绝缘阻值为0，初步判断A相绝缘击穿。
2.1 4号发电机组定子直流耐压试验前的状况
2.1.1定子槽楔处理完毕，并已经过干燥处理；
2.1.2发电机出口及中性点母线在断开位置，与对端及地都有足够的安全距离；
2.13发电机转子绕组短路接地良好；
2.1.4转子在吊出位置。
2.2 4号发电机组定子直流耐压试验数据
在做直流耐压试验之前，每一相绝缘电阻值均符合要求，三相试验电压按每级0.5Un分阶段升高，每阶段停留1min，读取泄漏电流值，试验数据如下：
3、原因分析
3.1 安装质量问题
在本次机组A级检修过程中发现，4号水轮发电机组槽楔90%以上均有不同程度松动现象，而且在槽楔打出打入过程中，用力不当，发生挤压磕碰，个别线棒已有轻微绝缘受损现象，再加上直流耐压试验具有的累积效应，使得本身存在绝缘薄弱的线棒在大修前试验时就已经接近击穿点，最终导致在二次加压过程中发生间隙击穿放电。
3.2 运行维护方面
尼尔基水电厂在电网中担任着重要的调峰任务，机组开停机的次数较频繁，在频繁开机并网或受到系统冲击时，冲击电流产生的大电动力将造成线棒在槽内的轻微振动，磨损线棒防晕层、主绝缘，导致定子线棒起晕，逐渐发展，就会使线棒绝缘损坏、击穿。
3.3 槽楔松动形成电腐蚀
定子槽楔松动会使线棒在电磁力的作用下产生电磁振动,导致定子线棒绝缘发生机械磨损，造成线棒和槽楔、槽壁之间接触不良或出现间隙，从而导致火花放电现象，产生电晕和电腐蚀，而电晕和电腐蚀是造成发电机定子线棒绝缘损坏的主要原因。
综上所述，认为造成本厂定子线棒主绝缘在直流耐压试验中发生击穿的原因主要有安装过程中槽楔打入不够严实，槽楔打出打入时用力不当，使得个别线棒轻微绝缘受损，而本厂主要担负着调峰任务，在频繁开机并网或受到系统冲击时，冲击电流产生的大电动力将造成线棒在槽内振动，磨损线棒防晕层及主绝缘，导致起晕。槽楔松动，使线棒与槽壁间形成气隙，导致运行中处于高电位的线棒产生电腐蚀。电晕、电腐蚀会进一步加快线棒主绝缘的老化并逐步腐蚀线棒槽部的中、下游部位，再加上直流耐压试验具有的累积效应，使得本身存在绝缘薄弱的线棒在大修前试验时就已经接近击穿点，最终导致在二次加压过程中发生间隙击穿放电。
4、击穿后的处理过程
4.1、击穿点的查找
电击穿的特点是有很大的焦糊味道，击穿的第一时间也是最容易找到击穿点的关键时间，且本厂此次试验是在4号机大修期间，转子在吊出位置，这给击穿点的查找带来了很大的方便，所以在定子周围监视的人员很容易就确定了大概的击穿位置，经过专业人员对其重点检查，最终决定打开3槽槽楔，初步判断第557槽可能性最大，因为击穿点发生在A相，将其所在相线棒两端的绝缘盒拆开，焊头用中频电焊机解焊，线槽退楔，取下击穿线棒，用摇表分别测量两端对地绝缘，结果测量结果均正常，说明判断结果是正确的。
4.2 槽楔松动处理
将下挡风绝缘板拆下，准备好专用工具，将槽楔从下面第一节开始，逐节打出，槽楔打出后，用清洁的低压干燥空气清扫，然后用酒精擦拭干净。打紧槽楔前应先放入适当厚度的半导体垫条，再放入斜楔，最后插入槽楔。打紧槽楔时注意不要伤及铁芯和线圈，铁芯受锤击后,局部无法校正,会导致发电机运行中局部点过热。在打紧槽楔的过程中，应采取一边打入槽楔一边检验的方式。
4.3 线棒间并头片板的焊接
在绕组接头两侧放置并头片板，并头片与绕组接头间夹入一片厚0.20mm的HLAgCu80-5银焊片或制造厂提供的焊料，用大力钳或C形钳临时夹住固定，填料间隙一般小于0.25mm，线棒的加热区附近部位用湿的石棉布包裹，当通电焊接时，用银焊条进行补满，当接头完全收聚在一起时，焊接完成。
4.4 绝缘盒的安装、浇注
绝缘盒套入前，应彻底清理接头，检查绝缘盒外观质量。绝缘盒套入后，与线棒端头的绝缘搭接长度应不小于40mm。浇注上端绝缘盒内环氧胶时，应采取有效的堵漏措施。下端盒套入时，先在盒内盛适量的环氧胶，用一便利的支架支撑，调整到所需高度，用木块调整相邻绝缘盒的距离，尽量做到相等，而后将环氧胶灌入，固化后撤去绝缘盒支架和木块，绝缘盒内填充胶因固化后收缩而低于盒面15mm以上者，需补充填满。
4.5 定子喷漆
清洗并处理结束后，视情况对定子线棒表面喷涂9130晒干红瓷漆，喷涂时应注意薄厚均匀，避免影响散热效果。
4.6、试验
在对击穿线棒处理完毕并恢复后，待4号机定子绕组干燥后，按照试验要求对其进行了绝缘电阻和吸收比试验、直流泄漏及直流耐压试验、交流耐压试验，均顺利通过，试验数据合格。
5、结束语
在机组大修后或者定期检修中对发电机定子线圈进行直流泄漏及直流耐压试验是考察发电机定子线圈绝缘性能和耐压能力的一项重要方法。
本次4号机组槽楔处理后，通过直流耐压试验发现了定子绕组检修过程后存在的绝缘缺陷问题，从而得到了及时的分析与处理，鉴于4号机组发生的绝缘击穿现象，我厂给予了高度重视，在以后的工作中应当引以为戒，设备检修中应加强监管，把好质量关，认真仔细做好每项检修工作，在试验时要小心谨慎，试验中一旦发生不良现象，及时进行分析和处理，避免事故扩大。
参考文献:
[1] GB 8564一88 水轮发电机组安装技术规范
[2] DL/T 596—1996 电力设备预防性试验规程
[3] DLT5420-2009 水轮发电机定子现场装配工艺
论文作者:李世超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：定子论文; 线棒论文; 耐压论文; 机组论文; 发电机论文; 绕组论文; 发生论文; 《电力设备》2018年第16期论文;