高压电机绕组接地故障问题研究与对策分析论文_杨作军

(湖北华电襄阳发电有限公司 441000)

摘要:随着我国电网建设步伐的加快,我国的电网开始向大容量、高压及超高压的方向发展,高压电机是电力基础设施的核心部分,直接影 响着电网系统的运行稳定性。本文针对高压电机绕组接地故障问题的类型、诊断方式进行分析,并探讨具体的处理措施。

关键词:高压电机;绕组接地故障;类型;诊断;对策

在经济的快速发展下,人们对于用电需求量也呈现出与日俱增的趋势,对于电力基础设施的建设质量,也提出了全新的要求,高压电机是机 组的核心模块,对整个机组运行的安全性和稳定性有着直接影响。电动机属于高压电机的重要组成,位于铁芯槽之中,通过高压引线将其接 入电动机接线盒外,由于各类因素的影响,高压电机运行过程中容易出现各类故障,其中最为常见的故障就是绕组接地故障,若未及时处理 ,会导致电机的运行出现一系列问题,影响系统运行的稳定性与安全性。

1 高压电机绕组接地故障的类型

绝缘材料老化:高压电机工作时间长,经过长时间的运行,绝缘材料会出现过热的问题,久而久之,便会氧化、变质,产生绝缘对地击穿, 影响电机的稳定运行,导致高压电机出现绕组接地故障,这是高压电机运行过程中的常见问题。

电机定子故障:电机定子在运行过程中,也会出现各类故障,以通风沟垫片为例,如果铆钉松弛,会出现电位差,导致定子铁心齿部出现间 隙或者颤动的问题,在运行时,便会刮磨线圈绝缘,引发接地故障。

绝缘材料击穿:如果电机在运行过程中出现过电压,或者受到雷击的影响,就会导致机组绝缘材料被击穿,引发绕组接地故障。

高压电机老化:高压电机的老化会导致转子、定子之间出现间隙,致使电机在运行时出现颤动问题,引发电位差,如果电机需要频繁的启动 和制动,那么就容易引起绝缘损伤出现对地击穿的问题,从而引发故障。

环境因素:如果高压电机工作环境中粉尘过多,会缩小电机爬电距离,导致绝缘材料、电机之间出现瞬间高压,容易引发闪络或者对地击穿 的问题,造成接地故障。

励磁线圈故障:如果在高压电机的工作过程中励磁线圈断开,就会出现瞬时高压,产生对地绝缘问题,引发绕组接地故障。

2 高压电机绕组接地故障问题的诊断方式

观察分析法:观察分组法即通过肉眼来观察电机铁心槽、绕组情况,看其中是否有烧黑、损伤表现,根据痕迹来判断故障点;

试灯法:试灯法即使用接灯法来检测,如果灯亮,表示出现接地故障问题;如果灯微量,则表示出现接地击穿问题;若灯不亮,但是有接地 火花,则说明高压电机绕组受潮;

兆欧表测试法:兆欧表测试法即根据高压电机等级进行测试的方式,若表读数显示“0”,那么绕组接地无异常;若表读数显示“0”之后出 现左右摆动的情况,则说明接地电阻有故障,或者绕组受潮;

电流定向法:如果绕组接地出现故障,可以采用电流定向法来测试,测试电流情况,如果小磁针逐槽移动,那么即可测试定子电流,根据指 针变化来分析故障点,找到故障点的发生位置;

分组淘汰法:如果电机铁心烧灼问题比较严重,可以将铁芯与被烧损铜熔合,采用分段测试法来进行分析;

电流穿烧法:电流穿烧法需要应用调压变压器,如果接上电源后出现冒烟、发热的问题,则表示高压电机绕组出现接地故障,需要及时断电 检修。针对不同的故障形态,适合采用的检修方式也不同,具体详见表1所示:

表1:绕组接地故障形态与检修方式的关系

3 高压电机绕组接地故障问题的处理

如果发现高压电机绕组出现接地故障问题,需要结合电气试验测试绕组接地情况,及时修复故障,具体来看,可以采用如下的修复方式:

3.1 绝缘纸处理法

若绕组故障接地点处于定子槽口位置,且没有烧伤,一般采用绝缘纸处理法来处理,先通入低压电流,缓慢加热绕组,在温度达到130℃线 圈软化之后,即可撬开绝缘材料,露出铁芯与导线间的缝隙,清除其中烧焦的绝缘材料,再使用相同的材料来包扎,将绝缘材料置入原损坏 位置,对折绝缘纸,打入槽楔,涂抹绝缘漆,这样即可达到理想的修复效果。如果是由于绕组引线引发的问题,那么就需要及时更换绝缘套 管,或者使用绝缘胶布来包扎,若铁槽中的材料损坏,可以进行加热处理,将其抽出,按照上述方式来重新包扎,涂抹绝缘漆,即可完成修 复。

3.2 重新包扎法

若接地故障点处于绕组端部,即可采用重新包扎法来处理,先处理顶端绝缘物,将其刮干净,确保线圈的干燥、清洁,再将电动机绕组线圈 放置于电热鼓风恒温干燥箱中,加热绝缘材料,在材料软化后,进行整形,在整形时,要控制好力度,避免对绕组造成损伤。在包扎时,为 了确保材料的绝缘性与稳定性,需要涂抹绝缘漆,进行干燥处理,保证绕组绝缘性能符合标准要求。此外,在对故障进行处理时,必须重视 引出线绝缘状况和端部连线的检查,发现有龟裂情况时立即更换,或加装专门的绝缘套管,定子老化部位需浸环氧树脂漆,同时对更换后的 端部连线进行加固。

4 结语

由于当前高压电机运行的不利因素太多,例如漏水、漏气、受潮等,再加上国内高压电机的制造、检修工艺还不完善,使高压电机出现较为 严重的故障,其中,绕组接地故障是最为常见的一种故障类型,在对电机的接地绕组出现故障时,要做到具体情况、具体对待,保证高压电 机定子绕组修复之后可以正常使用。

参考文献:

[1] 孟宪宽,周晓东. 多支路发电机定子绕组接地短路点查找方法探索[J]. 水利水电技术. 2012(11)

[2] 田亚生. 稳定绕组接地引起压变饱和过电压探讨[J]. 水电与新能源. 2012(03)

[3] 黄聪. 高压电机绕组接地故障的分析与处理[J]. 中国新技术新产品. 2011(20)

作者简介:

杨作军(1987-),性别:男,籍贯:湖北省鄂州市,工作单位:湖北华电襄阳发电有限公司,学历:大学本科,职称:助理工程师,研究 方向:高压电机(发电机)维护

论文作者:杨作军

论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期

论文发表时间:2018/7/30

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