660MW水氢氢汽轮发电机汇流管接地故障分析处理论文_李刚

摘要：神华国能花园电厂4×660MW机组工程#2发电机临修启机前发现汇流管出现接地故障，本文对此问题进行了原因分析，故障检查及缺陷处理，最终汇流管接地问题得到解决，绝缘电阻合格，此机组已正常投运。

关键词：汽轮发电机；水内冷；汇流管；接地故障

前言：近年来，新装机组发电机汇流管接地故障屡见不鲜，在生产现场处理此问题相对困难，施工环境要求苛刻，工期紧张，对机组的按期投运造成不利影响。本文介绍了神华国能花园电厂660MW电厂出现发电机汇流管接地故障的原因分析、检查方法、处理过程及建议。

1.汇流管结构和测温电阻布置

（1）神华国能花园电厂发电机采用的是东方汽轮机厂660MW发电机，发电机定子线棒采用的冷却方式为水冷却，冷却水循环如下：定子冷却水系统（进水）→励端汇流管→励端绝缘引水管→定子线棒→汽端绝缘引水管→汽端汇流管→定子冷却水系统（出水）。

（2）此发电机定子冷却水出水水温元件为双支热电阻Pt100。定子冷却水出水水温热电阻分别装在汽端绝缘引水管与汇流管连接端，并将引线由穿墙测温装置PJ01、PJ02引出。

2.故障现象及原因分析

（1）哈密电厂#2机临停40天后启机，按规程要求使用水氢氢冷发电机专用绝缘直阻测试仪进行绝缘测试，试验数据不合格（见表1），与上次大修后绝缘电阻值为1.3GΩ进行对比，远低于历史数据。针对与此问题，后续主要进行了发电机定子线棒冷却水汇流管（励端/汽端）对地绝缘测试，经检查发现发电机定子线棒冷却水汇水管（汽端）对地绝缘值为0Ω，低于电气设备预防性试验规程30kΩ。

（2）造成汇流管接地的原因有：①汇流管连接法兰处绝缘被破坏导致绝缘电阻低或者接地；②汽端汇流管与绝缘引水管连接处安装的出水水温双支热电阻出现接地故障，可能是因为元件芯线本身接地或屏蔽层与元件金属螺母搭接导致汇流管接地。③汇流管通过外物直接与地搭接；④发电机汽端汇流管内部漏水或渗水。

3.汇流管接地问题处理

（1）对发电机定子线棒冷却水汇水管（汽端）连接法兰解体，并仔细进行清理，包括绝缘套管、螺栓、绝缘垫圈。将汇流管外部水管与机内水管脱开后，测量汇流管对地绝缘电阻依然为零。清理检查汇流管连接体详见下图1和图2。

（2）对发电机外部排污门进行检查，未发现有水排岀，基本排除发电机汽端汇流管漏水问题。

（3）将发电机外部各测点全部解开，用万用表测量所有水温热电阻元件阻值均合格，测量发电机定子线棒冷却水汇水管（汽端）对地绝缘值仍为0Ω，基本排除外部设备测温元件芯线本身接地情况。

（4）外部检查已完成，且没有发现明显接地点的情况下，需进行发电机内部检查。打开发电机汽端下方PJ01和PJ02测温穿墙装置，拆除接地螺栓后重新测量汇流管对地绝缘，测量汇流管对地绝缘为92KΩ，故障点确定在测温线的屏蔽层处，同时也排除了发电机汽端汇流管渗水问题。

（4）打开汽端人孔门，进入发电机内部检查。从接地端和定子冷却水管端，分别引出测量线与万用表（欧姆档）连接，对定子冷却水管测温测点按顺序逐个拆除，观察万用表数值变化，对元件金属螺母搭接进行逐一排查。

（5）检修人员在逐个拆除过程中，当因身体触碰到汇流管温度测点信号线时（下图3），绝缘值有变化。后经过多次试验，确认为该处搭接造成温度信号线接地，进行胶皮隔离后，测量汇水管对地绝缘合格（110KΩ）。

（6）确认该搭接点是造成汇水管对地绝缘不合格的原因后，进行接地点处理。采用包扎玻璃丝带，涂刷环氧树脂方法处理该接地故障（见图四）。处理完成，恢复PJ01、PJ02接线装置，测量发电机本体与汇流管之间绝缘阻值为114.4KΩ，满足厂家660MW级水氢氢冷发电机绝缘阻值大于30kΩ要求，后进行发电机定子绕组绝缘试验，试验结果如下（见表2）：

（7）结束实验，恢复发电机汽端人孔门，打压查漏，重新进行气体置换，具备发电机启机条件。故障处理结束。

4、结论

此机型汇流管为绝缘结构，此处测温线与汇水管的搭界点在制造时未进行较好的绝缘处理，未绑扎绝缘材料隔离，发电机长时间运行中的振动，易引起此处的绝缘磨损，造成此类发电机汇水管接地故障。建议生产厂家提高设备制造和安装工艺质量水平。此次案例分析和检查处理，对以后发电机汇流管对地绝缘问题的检查处理和发电机产品质量的提升起到了一定的指导性作用。

参考文献：

[1]马文涛.杨绪坤.300MW发电机汇流管接地故障分析及处理[J].西北电力技术.2002（06）

[2]葛占雨.发电机汇水管绝缘测试常见问题分析与现场处理[J].安装。2009

[3]刘玉新.崔峰.曹风波.定子水内冷汽轮发电机耐电压试验前的问题处理[J].东北电力技术.1999（12）

[4]徐波.邱学智.300MW发电机端部汇水管绝缘低问题的处理[J].湖南电力.2009（01）

[5]黄学峰.400MW发电机汇流管接地故障分析与处理.[J].化学工程与装备.2008（12）

[6]李英顺.现代检测技术[M].北京：中国水利出版社.2009

论文作者:李刚

论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期

论文发表时间:2017/10/23

标签：发电机论文;  定子论文;  汇水论文;  测温论文;  冷却水论文;  故障论文;  测量论文;  《电力设备》2017年第17期论文;