陕西北元化工集团有限公司热电分公司 陕西榆林神木锦界 719319
摘要：本文简要介绍了一台125MW空冷发电机组在运行过程中发生A相定子接地短路跳停事故后，进行查找故障点、原因分析及处理的整个经过，对同行业发电机组定子接地事故处理有借鉴作用。
关键词：定子线棒；接地；磨擦
一、前言
北元热电为北元化工集团自备电厂。装机容量为4*125MW，发电机为长江动力生产的QF-125-2型空冷发电机。单台额定容量为125 MW，出口电压13.8KV，电流6153A，定子接线为双“Y”型接线（见图1），中性点2组出线在励端并列后引至中性点，机端2组出线在励端并列后引至出口断路器。机组于2011年12月4日并网发电，期间经历一次A级检修。
图1 定子线棒发布图
图1发电机定子绕组接线展开图
运行过程中发电机发生A相定子接地短路跳停事故，经多方面检查、确认，判断为因制造过程中，工艺质量不高，线棒在线槽内与铁芯边缘长期磨擦，造成定子线棒绝缘损坏，进而发生绝缘击穿事故。
二、故障过程
1、故障现象
2016年12月24日北元热电№3机“定子接地”保护动作跳停。检查发变组保护装置事件记录：A、B柜均报“3U0定子接地保护”动作，其中3U0t=60.28V 3U0n=34.66V。将№3发电机转检修，测定子绝缘为400kΩ，初步判断为发电机定子发生了绝缘击穿。
2、故障点查找
首先退出发电机出口TV，拆开励磁变高压侧软连接，测定子绝缘400kΩ；拆开5米出线小室首尾端软连接，测发电机定子A相对地绝缘400kΩ，B、C相对地绝缘350MΩ；进一步拆开发电机9米励端端盖底部A相机端、中性点软连接，测得定子A相对地绝缘400kΩ，确认为发电机A相接地。随后打开发电机励端、汽段端盖检查，未发现明显的绝缘击穿故障痕迹。
发电机转子未抽出膛前，利用“交流加压法”查找故障点，未能直观的发现故障点，故分析故障点可能存在在膛内，随即申请抽出发电机转子做进一步试验、检查。利用“交流加压法”仍然未发现明显的故障点。为了尽快检查出故障点，采取“二分法”对发电机A相定子线棒进行排查。直至排查到了#1线棒，故障点确认，绝缘击穿点就在发电机A相#1线棒。
3、故障原因分析
3.1、取下#1线棒槽楔后发现线棒与左右铁芯的距离明显不均（左侧2mm，右侧4mm，此时发电机处于冷却状态），由于线棒与槽内间隙较小，无法直观检查，为了尽快查找具体的故障点，并进行处理，拔出了发电机A相#1上层线棒，取出后发现左侧线棒整面有明显的磨擦痕迹，由两侧至中间摩擦程度逐渐加重，最严重处摩擦达到3mm（见图2），导体与外部绝缘测量为0Ω，同时检查压紧线棒的波纹板在长时间运行后失去弹性。
图2故障线棒磨擦情况
3.2、结合线棒磨损情况、线棒在槽内的空间位置，确认定子线棒接地的直接原因是由于设备制造工艺不高，造成线棒空间布局不均匀，同时发电机线棒在大电流、较高温度环境中发生体积膨胀（中间温度最高膨胀系数最大，向两侧膨胀逐渐减小），造成间隙较小面与铁芯铁芯边缘接触，同时压紧线棒的波纹板失去弹性，加重了上层线棒在交变电场力的作用下发生上下振动的幅度，于是在运行较长周期后，线棒绝缘层逐渐磨损，绝缘逐渐下降，最终发生定子接地。
4、处理措施
4.1、为了避免此类事故的重复发生，决定返厂对故障线棒绝缘进行彻底处理。
4.2、线棒返厂期间，对发电机其余定子线棒端部进行了全面检查和固定；更换了失去弹性的波纹板；对发电机膛内进行了彻底清扫。
4.3、线棒回装过程中，严格执行现场施工工艺，检修人员进入发电机膛内严格穿清洁鞋、连体服作业，经过半月检修，完成了线棒的更换及恢复工作。
4.4、检修完毕后定子绝缘电阻、直阻、泄漏及交流耐压试验全部合格，开机后的性能试验合格。机组恢复并网发电。
5、结束语
发电机故障多为定子接地故障，为了避免此类事故的在此发生，可以从以下几个方面进行预防：
5.1、结合机组A级检修机会，对#1-4发电机进行全面检修，并对发电机定子槽内波形板进行更换。
5.2、严格执行《预防性试验规程》规定，定期进行试验，根据发电机现状增加试验项目，以保证发电机的隐患可以提前发现。
5.3、加强运行监视，特别是发电机定子接地保护实时参数的监视，发现异常，及时进行分析、处理。
5.4、加强发电机运行温度的调整，监视发电机各部位运行温度的监视，一旦发生异常变化，及时进行分析。
参考文献
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作者简介:赵伟，男，1984年12月出生，电气技术员，目前从事火电机组电气运行维护、管理工作，通讯地址：陕西北元化工热电分公司.
论文作者:赵伟
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/27
标签：定子论文; 发电机论文; 线棒论文; 故障论文; 发生论文; 机组论文; 发现论文; 《电力设备管理》2017年第6期论文;