发电机定子线棒部分堵塞的原因分析和处理摘要：本文讲述了一起大型发电机定子线棒部分堵塞的原因和处理过程，并指出氧化物的生成和集聚，其根源是定冷水水质存在问题，处理的方法就是化学清洗和改善水质。
关键词：汽轮发电机；定冷水；部分堵塞；化学清洗
0 引言
现阶段国产600mw及以上的发电机，一般都采用水氢氢的冷却方式，就是发电机定子线棒采用除盐水内冷，定子铁芯和转子采用氢气冷却。发电机定子线棒内通水孔只有几个毫米的宽度，容易发生线棒被异物堵塞。分析发电机定子冷却水系统的材质：发电机线棒是电解铜、汇水管是不锈钢，外部管道、滤网、阀门和水泵也都是不锈钢，垫片是聚四氟乙烯，其他物质主要是离子交换器的树脂，氢气、氮气、氧气和少量的二氧化碳。正常运行情况下，导致发电机定子线棒堵塞的杂质主要有树脂、氧化铜和氧化铁。
1 定子线圈层间温差高报警
jw电厂3号发电机，是上海制造的qfsn-600-2型600mw水氢氢汽轮发电机组，出品号为：60sh027，制造日期2005年5月，2007年2月投入商业运行。2010年12月3号发电机c级检修并网后，定子10槽内上下层线圈间温度偏高，并且有逐步上升趋势，10号槽层间温度与其他41个槽层间温度的温差逐渐拉大。2011年1月，3号发电机在600mw负荷时，10号槽层间温度与其他41个槽层间温度的温差超过10℃的报警值，最高达到12℃，机组发出“定子
利用三次谐波电压构成的100%发电机定子接地保护的工作原理？ 由于发电机气隙磁通密度的非正旋分布和铁芯饱和的影响，其定子中的感应电动势除基波外，还含有三、五、七次等高次谐波。因为三次谐波具有零序分量的性质，在线电动势中它们虽然不存在，但在相电动势中亦然存在，设以E3表示之。 为便于分析，假定： （1）把发电机每相绕组对地电容CG分成相等的两部分，每部CG/2分等效地分别集中在发电机的中性点N和机端S。 （2）将发电机端部引出线、升压变压器、厂用变压器以及电压互感器等设备的每相对地电容CS 也等效的集中放在机端。 根据理论分析，在上述加设条件下，可得出下列结论： （1）当发电机中性点绝缘时，发电机在正常运行情况下，机端S和中性点N处三次谐波电压之比为 US3/UN3=CG/(CG+2CS)＜1 （2）当发电机中性点经消弧线圈接地时，若基波电容电流被完全补偿，发电机在正常运行情况下，机端S和中性点N处三次谐波电压之比为 US3/UN3=(7CG-2CS)/9(CG+2CS)＜1 （3）不论发电机中性点是否接有消弧线圈，当在距发电机中性点α（中性点到故障点的匝数占每相分支总匝数的百分比）处发生定子绕组金属性单相接地时，中性点N和机端S处的三次处的三次谐波电压恒为 UN3=αE3 US3=(1-α)E3 如图所示： 从上图中可以看出，UN3=f(α)、US3=f(α)皆为线性关系，它们相交于α＝0.5处；当发电机中性点接地时，α＝0，UN3=0，US3=E3； 当机端接地时，α=1,UN3=E3，US3=0； 当α＜O.5时，恒有US3＞UN3； 当α＞O.5时，恒有 UN3＞US3。 综上所述，用US3作为动作量，UN3作为制动量构成发电机定子绕组单相接地保护，且当US3＞
发电机保护1对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。 (1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。 (2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。 (3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。 (4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。 (5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。 (6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。 (7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。 (8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。 (9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。 (10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。 (11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。 发电机保护简介 1、发电机失磁保护失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成，分别动作于发信号和解列灭磁。励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关，可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。
３００ＭＷ水氢氢汽轮发电机定子线棒堵塞的处理 通第２、第４根空心导线，并且不损坏线棒，进一步采 用柠檬酸溶液进行酸洗去垢。使用ｌ：１的比例配制柠 檬酸溶液，ＰＨ值在６到７之问（使用ＰＨ试纸测定），为 保持溶液浓度整个冲洗过程采用循环方式进行。使用 试压泵加压，保持０．２ＭＰａ压力，连续冲洗两个小时， 在此期间正反冲洗各一次。经过酸洗去垢后，进行流 量试验，５２槽上层线棒流量达到正常水平。 （３）线棒堵塞处理的注意点。首先在定子线棒空 心导线｝焊接空心铜管时应十分小心。由于空心导线 壁较薄，因此气枪火焰不能太靠近导线，在焊接前须用 湿石棉绳包扎靠近定子线棒绝缘处，以免烧坏绝缘。 在脱焊和修后焊接紫铜烟斗状铜接头，也应十分注意 这一点。焊接使用Ｂｅｕ８０ＰＡｇ（料２０４）银磷铜焊条，焊 接后必须用柠檬酸溶液清洗焊缝，以免铜线腐蚀。焊 接：［作由厂家提供技术支持。其次试压泵压力应控制 好，以免压力过高损坏线棒。第三，所有工作完成之后 应进行泵压试验，以保证焊接部位不漏水。 ４结论 为保证发电机的安全运行，水路畅通，必须结合检 修对定子水路进行冲洗。冲洗前，先将总进、出水管放 水阀开启，排出线棒内的积水，并用Ｏ．３—０．５ＭＰａ的压 缩空气把剩水全部吹干，再通入清洁的定子冷却水，冲 洗到出水口无黄色杂质污水，再接人压缩空气冲出剩 ｑＰｂｐｐｐ≯ｐ、ｐ≯ｏ÷、；Ｐｐｐ、≯、ｐ口ｐ、ｐｏＰｐｐ口＾ （上接第１８页） 负载电流（，／“）２ 图２用三次等效负载试验确定绕组温升 通过对４０００ｋＷ、５７５０ｋＷ两台大电流电动机的温 升试验数据的分析，哈电公司与日本日立公司合作生 产的马钢冷轧变频电动机中的两台大电流电动机的温２００４Ｎ０１ 水。水及压缩空气每次从总进、出水管轮流交替冲洗，一般情况冲洗３至４次即可。 当发现个别线棒有堵塞现象时，则应拆下线棒两端的聚四氟乙烯绝缘引水管与总进、出水管连接的接头，用压缩空气和水反复单独进行冲洗。必要时对堵塞的线棒按本文所提供的方法进行处理。 另外，在水冷发电机的水系统外部管道的设计中一般都有反冲洗的管道连接，因此每逢停机，应立即进行反冲洗，这是避免定子水路结垢的一种简便、有效方法。这?操作应写入运行规程中，要引起足够的重视。还应注意到，在反冲洗操作完成之后，一定要确认阀门已恢复到正常运行状态，以保证发电机的安全运行。 ［参考文献】 ［１］沈粱伟．大型汽轮发电机故障模式分析及时策［Ｊ］．大电机技术，１９９８，（６）． ［收稿日期］２００３—０１—２０ ［作者简介］ 陈卫勇（１９７３一），男，福建龙岩人，１９９５年毕 业于西安交通大学电气工程系电机专业，长 期从事汽轮发电机检修、试验工作，工程师。 （编辑：邹淑英）≯ｐｐｐｗｐ、口ｏ、口’ｐ、ｐ∞ＭＭｐ、ｐ口ｐ＃ｏ升试验是成功的。试验结果表明：温升试验数据都符合技术标准，为国内同类电机的制造提供了可靠依据，同时，也为改进异步电机试验方法提供了有效的数据。 收稿日期Ｊ２００３—０５—１０ ［作者简介］ 周宝仁（１９６５一），男，黑龙江肇东人，１９９０年 毕业于哈尔滨理工大学电机制造专业，一直 从事电机产品检验和试验研究工作，工程 师。 王岩（１９７３～），女，黑龙江哈尔滨人，１９９８年 ７月毕业于俄罗斯库班国立工业大学，许理 学硕士研究生，一直在哈尔滨理工大学从事 科研管理工作，助理工程师。 （编辑：冷晓梅）
东方电机股份有限公司标准 DB1429—2004 发电机定子线棒VPI绝缘规范 1范围 本标准规定了额定电压为6.3kV～20kV级高压发电机（包括汽轮发电机、水轮发电机）单只条式定子线棒采用VPI工艺的绝缘技术要求。 本标准适用于额定电压为6.3kV～20kV级高压发电机（包括汽轮发电机、水轮发电机）单只条式定子线棒的VPI绝缘，绝缘耐热等级为F级。 2引用标准 DB 315 交流电机定子绝缘耐电压试验规范 DB 346 介质损失角测试规范 DB 522 高压电机定子线圈防电晕试验规范 DB 1406 高压电机定子线棒涂敷型防晕规范 DB 1430 发电机定子线棒VPI浸渍烘焙规范 DB 1426.1 VPI浸渍树脂3407使用管理规定 DB 1427.1 少胶云母带366.55-30使用管理规定 DB 1427.6 少胶云母带366.55-30安全数据手册 3绕组线 定子线圈导线常用的绕组线如表1所示。 4线棒绝缘结构 4.1 线棒绝缘结构如图1、表2所示。表2规定了导线绝缘结构计算，表3规定了各部位使用材料。
7 1 2 3 、 4 5 6 1 2 6 7 a ） 槽部绝缘结构 b ） 端部绝缘结构 1 绕组线 2 排间绝缘 3 换位绝缘 4 换位填充 5 内均压层 6 对地绝缘 7 防晕层 图1 线棒绝缘结构示意图 * 注：换位节距/绕组线宽度之比在5以内的线棒高度尺寸需要增加适当余量。
4.2 直线部分排间绝缘 导线直线部分垫一层环氧预浸渍玻璃毡布J0401，长度为换位填充长度两端各加30mm ～40mm ；若需接头，接头处对接整齐，不允许搭接。 排间绝缘材料的宽度尺寸为导线槽部高度尺寸减去2倍绕组线的厚度和换位垫片厚度，公差为+0/-1mm 。 4.3 换位绝缘 采用0.25 F 级环氧桐马柔软云母板F-4或X140，每个换位处垫1层；垫换位绝缘时，换位绝缘应以换位剪切点为中心，在换位剪切点的两端均匀分布。换位垫片的长度为换位节距减去2mm ，宽度为导线宽度尺寸减去0.5～1mm 。 换位节距长度如果大于65mm ，换位绝缘尺寸见图纸规定。 4.4 换位填充 导线上下小面各垫1层热固性环氧填充腻子J03051），并置于导线宽度方向的中间位置；接头处搭接10mm ，换位填充长度为导线换位长度每端加20mm 。换位填充宽度依据绕组线的线规按下式确定： ） （1 (1) K K B A W ??= 式中：W —— 换位填充材料的宽度，mm ；换位填充最大宽度为导线宽度－0.5mm 。 A —— 绕组线宽度尺寸，mm 。 B —— 最大换位绕组线厚度尺寸，mm 。 K —— 换位填充材料的厚度，K 值随绕组线的厚度不同，选用不同厚度。 K 1 —— 排间绝缘、换位绝缘及换位填充修正系数，K 1 = 1.15～1.35。 注1）：若根据式（1）计算得出的换位填充宽度小于单股绕组线的宽度尺寸，使用1层2.0mm 的热固性环氧填充腻子J0305；若根据式（1）计算得出的换位填充宽度大于导线的宽度尺寸，使用2层2.0mm 的热固性环氧填充腻子J0305。 先按K 1 = 1.20压制首件导线，检查换位填充情况，确定最终该导线的K 1 值。 在垫换位填充材料时，沿长度方向不能拉伸材料，以避免出现换位填充不饱满现象。 4.5 在衬垫换位填充时，每个换位填充接头处粘贴一道0.15×10mm 无碱玻璃布硅酮胶带304，将导线、换位填充固定在一起；以换位末端为中心半叠包一层0 .10×25涤纶布带或0.10×25mm 的无碱玻璃丝带，包扎长度150mm ；导线槽部剩余换位部位均匀疏包一层0.10×25浸胶无碱玻璃丝带；要求扎紧，无碱玻璃丝带的间距为35mm-45mm ；最后卷包一层0.05mmTedlar 薄膜，每隔300～500mm 用聚酯薄膜粘带将Tedlar 薄膜粘服
丹江口电厂5#发电机定子线棒放电起火原因及处理 韩郭锋 中国水利水电建设工程咨询西北公司 摘要：针对发电机定子线棒在耐压试验中放电起火的现象，结合丹江口电厂5#发电机改造定子线棒试验的实际情况，浅析这种现象发生的原因，介绍了具体的处理方案以及在丹江口电厂的实际运用效果。定子线棒防晕层通过正确的工艺方法处理合格后，是能够保证机组安全、可靠运行的。 关键词：线棒工频交流耐压试验放电起火处理 中图分类号：文献标识码： The Causes and Solution of Firing of Generators’ Stator Bars Yang Kai-ping，Han guofeng，Yao hu china northwest water conservancy &hydropower engineering consulting company Abstract Key words: Bars frequency alternate current test discharging and firing handling 1 引言 丹江口水力发电厂于1973年建成，共装6台机，单机容量150MW，担负着华中电网调频调峰和事故备用任务。南水北调的水源工程——丹江口大坝加高后，水库正常水位由▽157.00提高到▽170.00，为了适应丹江口大坝加高后的发电水头，发挥电站的最大效益，在大坝加高之前已对4台发电机进行了改造。大坝加高过程中，又对后两台（4#、5#）发电机进行了改造。本文介绍了5#发电机定子线棒耐压试验时放电、冒烟、起火原因及处理办法。 2 正文 2.1 5#发电机改造情况 丹江口水力发电厂4#、5#发电机改造后的机型为SF150—60/12810，额定容量176.5MV A，立轴全伞式结构，采用密闭自循环空气冷却系统。额定电压和额定转速不变。改造内容包括：定位筋、定子铁芯、定子线棒、汇流排、励磁系统、转子磁极线圈、通风冷却系统、制动柜等制造安装。 5号发电机改造安装已于2008年6月8日完工，2008年8月9日通过了30天运行。 2.2 5#发电机定子线棒烧损情况 5#发电机定子共有594槽，1188根线棒。1根下层线棒（2T279）在下线前的工频耐电压试验（试验电压2.75Un+2.5Kv=45.8Kv）过程中线棒下端R部位高阻防晕层出现放电并产生烧损痕迹。 上下层线棒嵌装完整体做交流耐电压试验（试验电压 2.5Un+1.0Kv=40.4Kv）过程中，58s时有7根线棒（上层179#上槽口、下层323#上槽口、324#下槽口、463#下槽口、428#下槽口、上层359#下槽口、下层532#下槽口），在槽口R部位有放电、冒烟、着火现象。 2.3 线棒烧损分析 2.3.1基本原因分析。单根定子线棒在进行下线前的工频耐电压试验45.8Kv过程中端部防晕层表面出现放电的原因，是由于线棒端部存在局部电场集中，当表面放电发展到一定程度时，沿线棒引线段到低阻防晕末端的方向，线棒的表面电流增大，表面局部温度升高，最终烧伤
大型全空冷水轮发电机定子线棒损耗和温度场综合计算 发表时间：2017-05-19T16:53:49.077Z 来源：《基层建设》2017年4期作者：张子方 [导读] 在本文当中首先对发电机的通风冷却进行了研究；其次对发电机定子线棒损耗和温度场进行了综合的计算。 北京善水博润电力科技有限公司驻杭州办事处浙江杭州 310027 摘要：随着现阶段经济技术的不断增加，水电机组单机容量也会越来越大，因此发电机的安全稳定运行显得越来越重要。在发电设备运行当中，设备的绝缘性能可以说对设备的使用情况有着相当重要的作用，并且绝缘的损耗现象也可以充分的对介质的损耗情况做出判断。在本文当中首先对发电机的通风冷却进行了研究；其次对发电机定子线棒损耗和温度场进行了综合的计算。 关键词：水轮发电机；定子线棒损耗；温度场 在我国的开发利用水资源的过程当中，水轮发电机是重要的电气设备。随着现阶段的水轮发电机的容量在不断的增加，从而水轮发电机的体积也在得到不断的增加，因此在机组的安全可靠性方面也得到了充分的提升。因此就需要对水轮发电机在运行当中出现的耗损现象进行分析，从而根据实际情况，来保证系统运行当中所产生的冷风风量保证足够的供应，从而使冷却效果得到保证，并且最大限度的减少通风损耗，最终实现大型水轮发电机的安全可靠运行。 一、发电机的通风冷却 在我国现阶段的大型水发电机当中，主要是根据其自身的结构特点，来实现系统的分类，其中可以分为全空冷、半水冷（定子绕组水内冷，转子绕组和定子铁心空冷）、双水内冷（定、转子绕组水冷）、全水内冷（定、转子绕组和定子铁心水冷）和蒸发冷却（定子绕组自循环蒸发冷却，转子绕组和定子铁心空冷）等方式。全空气冷却方式主要将空气作为冷却介质来实现，系统当中对定、转子绕组和铁心表面进行冷却，在这个过程当中由于其成熟的技术特点，被得到了广泛的应用。 在我国的全空冷主要应用当中，集中体现在我国的三峡电站，其中的右岸电站 26#全空冷 700MW 巨型水轮发电机于 2007 年 7 月成功并网发电。在进行水轮发电机的制造和设计中，需要重点对通风装置的制造精度、验证计算值与实测值的符合性及更完美的空气密封结构等多方面进行考虑。在进行实验的时候需要利用通风模型试验的方式来对水轮发电机通风系统的特点和流体的流动状态进行研究，在对水轮发电机运行当中出现的问题进行不断的改进。 二、发电机定子线棒损耗和温度场的综合计算 1、研究概况 在本文当中，以某地区的一台350MW 空冷水轮发电机为研究对象，基本参数如表1所示。在进行研究的过程当中还需要对发电机的定子线棒温升数值模型进行数值参数的对比，在对结果的分析当中，需要利用到电磁场有限元的思路来实现对大型水轮发电机定子线棒涡流损耗及环流损耗进行优化。在进行研究的过程当中，需要在实际情况的基础上进行三维流场和温度场耦合数值模型的建立，从而对该发电机当中的定子线棒的总损耗和温度分布进行分析和计算。在进行计算的时候，需要对同相槽和异相槽在涡流损耗上的区别加以考虑，并且还要对上下层线棒股线在槽内的实际位置所产生的影响加以考虑。经过计算之后，就可以对发电机当中所产生的损耗现象进行分析，并且对其中在运行中所产生的温度场进行计算，最终根据其实际情况来提出相关的优化方案，保证了发电机运行稳定的同时，还最大限度的降 低了水轮发电机在运行当中所产生的损耗。 在进行试验计算的过程中，需要对电磁方案的基本参数进行了解和掌握，一般情况下，水轮发电机的上层线棒在运行当中所产生的损耗都是要比下层所产生的损耗要大的多的，因此上层线棒的股线数量为38，下层为34。在对发电机定子绕组当中在运行的情况下所产生的通过电流进行计算的时候，一般情况下会产生槽磁动势及槽宽方向的漏磁通的现象，并且其中所产生的漏磁通使定子绕组股线电流分布不均匀，从而对线棒交流电阻起到了一定程度的增加作用，产生涡流损耗，用 Field 系数定义为导体的交流电阻和直流电阻之比。 在计算的过程当中，需要选择一个定子来作为主要的研究对象，需要充分的对空间位置对于涡流所产生的影响进行掌握和了解，最终 根据其实际的数值情况来进行模型的建立，并且进行计算，网格如图1所示 并且还要对同相槽以及异相槽当中的下层线棒的数值进行计算，经过计算之后，可以发现，同相槽和异相槽的下层线棒在Field系数的差异方面呈现出了几乎相等的状态；而同相槽上层线棒的Field系数则比异相槽增加了27%左右。从中可以发现如果将上下层线棒都视为同
发电机定子绕组单相接地,是发电机最常见的一种电气故障。非故障相对地电压上升为线电压，可能导致绝缘薄弱处发生接地形成两点接地短路，扩大事故。定子绕组单相接地的危害性主要是流过故障点的电容电流产生电弧可能烧坏定子铁心,进一步造成匝间短路或相间短路(铁心灼伤后造成磁场分布不均，定子绕组局部温度高，后果必然是相间短路损坏发电机。),使发电机遭受更为严重的破坏。 6ｋＶ发电机为中性点不接地系统,当发生定子绕组单相接地时,故障点将出现零序电压。下面以Ａ相定子绕组任一点发生金属性接地故障为例进行分析。如图1所示,假设Ａ相在距中性点ａ处(ａ表示由中性点到故障点的匝数占该相总匝数的百分数)的ｄ点发生接地故障。 则零序电压为(推导过程略):Ｕｄ0=－ａＥＡ 上式表明,故障点的零序电压与ａ成正比, 即接地点离中性点越远,零序电压越高。这样,可以利用接于机端的电压互感器开口三角形侧取得零序电压,构成单相接地保护,如图2所示。 零序电压型单相接地保护,是从机端电压互感器开口三角形侧取得零序电压,接入保护用的过电压继电器。理想情况下,发电机正常运行时,ＴＶ开口三角形侧无零序电压,继电器不动作。但实际上,发电机在正常运行情况下,其相电压中存在三次谐波电压;另外,在变压器高压侧发生接地短路时,由于变压器高低压绕组之间有电容存在,发电机机端也会产生零序电压。为了保证保护动作的选择性,保护的整定值应躲开上述三次谐波电压与零序电压。根据运行经验,电压值一般整定为15～20Ｖ之间。按此值整定后,由于靠近中性点附近发生接地故障时,零序电压低,保护可能不会起动,故此种保护的保护范围约为由机端到中性点绕组的85%左右,保护存在死区。 规程规定,对于出口电压为6 3ｋＶ的发电机,当接地电流等于或大于5Ａ时,单相接地保护作用跳闸;小于5Ａ时,一般只发信号不跳闸,这是基于保护发电机定子绕组而作出的规定。 保护动作时间国家有关规程对发电机定子绕组单相接地保护的动作时间未作明确规定,各电厂应根据本厂机组的实际运行情况给出延时时间。根据运行经验,延时时间应躲过变压器高压侧后备保护的动作时间,一般为3～5ｓ为宜,否则容易误动。 发电机定子绕组单相接地保护,对于中小型发电机,可采用零序电压型保护,实际运行中,应根据系统接线与运行方式,决定保护接线、定值整定、跳闸方式等,以利于发电机定子单相接地保护准确而可靠地动作。 如果查明接地点在发电机内部（在窥视孔能见到放电火花或电弧），应立即减负荷停机，并向上级调度汇报。如果现场检查不能发现明显故障，但“定子接地”报警又不消失，应视为发电机内部接地，30min内必须停机检查处理。 一、零序电压式定子接地保护的整定计算 1、零序动作电压 零序电压式定子接地保护的动作电压，应按躲过发电机正常工况下及恶劣条件下发电机系统
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f916521007.html, 发电机定子接地故障排查 作者：贾鹏 来源：《科技与创新》2015年第09期 摘要：阐述了发电机出口离相式封闭母线受潮，使得发电机组定子接地跳闸的情况，并 分析了具体的处理过程和防范措施。 关键词：定子接地故障；绝缘子；封闭母线；驱潮工作 中图分类号：TM31 文献标识码：A DOI：10.15913/https://www.doczj.com/doc/f916521007.html,ki.kjycx.2015.09.144 1 事故概述 某电厂2×300 MW发电机组采用哈尔滨电机厂生产制造的QFSN-300-2型水氢氢发电机，机端额定电压为20 kV，中性点经消弧线圈接地。发电机保护采用的是南京国电南自凌伊电力自动化有限公司生产的DGT-801A保护装置，定子接地保护采用的是基于稳态基波零序电压和三次谐波原理构成的100%保护。 该厂#1机组在负荷为226 MW的情况下运行时，发电机突然跳闸解列，汽机跳闸，锅炉 灭火，监控画面首出“发电机保护动作”，就地检查保护屏，发出了“发电机定子3U0定子接地”报警，而双套保护均动作，发出信号为发电机“定子接地”保护动作。下面，结合此次发电机定子接地故障的实际情况，简单分析了大型发电机定子接地故障的排查。 2 事故处理过程 2.1 二次系统检查 跳机后，应先全面检查保护装置，2套发电机保护装置A柜、B柜的“定子接地”保护均动作，基波3UO发跳闸信号，3次谐波3 W发报警信号，查看保护定值零序电压为8 V，延时4 s动作。查看故障录波图，发电机机端电流A，B，C三相峰值分别为3.28 A、3.30 A、3.26 A，发电机机端电压A，B，C三相峰值分别为86.979 V、80.182 V和74.518 V，C相电压下降得较快。发电机“定子接地”保护动作时，发电机机端零序电压2套保护动作值分别为8.643 9 V、8.647 4 V和8.668 8 V、8.665 2 V，零序电压达到8.6 V保护动作。对发电机出口PT一次侧做加压试验，保护屏电压显示正确，PT二次回路绝缘测试合格，基本排除了保护误动的可能。但是，这些故障数据并不能确定是发电机内部故障还是外部故障。 2.2 一次系统检查 初步检查发电机非电气系统，未发现发电机有积水、漏氢、漏油等情况，且系统工作正常。定子冷却水电导率化验合格，在发电机本体、励磁变、出线离相封母、出口PT、中性点
丰满电厂二号发电机定子线棒电腐蚀缺陷处理报告 一、发电机概况 丰满电厂2号发电机型号为CB850/190-48立式水轮发电机，制造厂家为前苏联基洛夫电力工厂，1954年5月出产，于1955年3月投入运行。1976年12月丰满电厂对2号发电机定子线棒进行了更换，运行至今已36年。 丰满电厂2号发电机定子共有396槽，每槽内安装前、后线棒各一根，共792根定子线棒。此类型发电机在丰满电厂共有5台，分别是2号、5号、6号、7号和8号发电机。 二、缺陷简述 2012年4月19日在2号发电机C级检修中，一次班进行发电机定子项目检查，发现定子后槽线棒上端部多处出现电腐蚀现象（在4月17日进行的发电机高压预试中实验数据合格），对此现象一次班立即汇报维护部。维护部立刻组织对2号发电机进行系统检查，在检查中发现2号发电机定子前槽线棒上端部80根、后槽线棒上端部26根，总计106根线棒上端部防晕层有不同程度的电腐蚀损伤，其中以4号槽、43号槽、164号槽、178号槽、277号槽、327号槽、331号槽最为严重。在对线棒下端部的检查中，无异常现象。 三、缺陷原因分析 4月19日17点30分丰满电厂技术人员汇同哈尔滨电机厂专家对2号发定子线棒电腐蚀现象进行会诊，经过2个小时的实地检查、
评估，根据现场检查结果及查阅相关资料初步判定电腐蚀原因如下：1）发电机改造后运行时间达到36年，防晕层运行时间过长，抵御电腐蚀能力降低。 2）主绝缘和防晕层长期运行，导致主绝缘和防晕层分离产生气隙，对地电压分配在主绝缘和气隙两种不同的介质上，产 生气隙游离放电。 3）发电机运行环境温度高，发热量大，促使绝缘材料不断老化。 四、检修方案制定实施 丰满电厂对此项缺陷高度重视，生产副厂长谢明杰要求一定要查明原因，妥善处理。总工程师丁向东、电气副总工程师李延明亲自到发电机内进行查看，在情况明晰后，电气副总工程师李延明积极与哈尔滨电机厂相关专家联系，交换意见，在4月19日与哈尔滨电机厂专家对2号发定子线棒电腐蚀现象进行会诊后，制定丰满电厂2号发定子线棒电腐蚀缺陷处理方案并实施。 1、主要工器具准备： 行灯、酒精、白布、电动扳手、活扳手、无溶剂室温固化胶、高阻防晕漆、毛刷、乳胶手套、口罩、连体作业服、手电、记录本等。 2、作业环境准备： 1）由维护部一次班提出缺陷填报申请，发电部在生产管理系统完成缺陷录入工作。 2）由维护部一次班根据缺陷完成办理工作票流程。
中国华能集团公司 2017年技师考评申报材料 （论文） 申报单位：华能九台电厂 姓名：赵丽丽 工种：电气试验工 专业：电气检修
发电机定子接地处理及原因分析 华能吉林发电有限公司九台电厂赵丽丽 摘要：发电机是电力之源，作为火力发电厂主要设备，发电机的定子和转子绕组绝缘和接头由于电、热和机械振动影响会逐渐老化和接触不良，运行中易产生事故。发电机在日常生产中起着至关重要的作用，它的健康运行与否直接关系到发电厂能否经济运行，当发电机发生接地故障时，对事故发生原因进行分析和判断,并根据现场保护动作及设备情况及时分析原因,准确判断出是一次设备还是二次设备造成,并快速消除设备隐患,保证机组安全稳定运行。本文介绍了我厂发电机定子接地故障的查找过程、处理经过、原因分析及防范措施等。 关键词：发电机绝缘定子接地直流耐压故障分析 1、机组概述 我电厂2号发电机组为670MW超临界燃煤发电机组，汽轮发电机（QFSN-670—2型）由哈尔滨电机厂有限责任公司制造。机组型式为水-氢-氢冷670MW发电机组。本型发电机为三相交流隐极式同步发电机。发电机采用整体全密封、内部氢气循环、定子绕组水内冷、定子铁芯及端部结构件氢气表面冷却、转子绕组气隙取氢气内冷的冷却方式。定子电压20KV，定子电流21.49KA。该机组于2009年12月6日投运至今，曾发生过励侧主引线并联环上下接头处漏氢已处理好，本次故障发生前机组运行稳定，已持续运行一年多。 2、机组运行方式及动作情况 故障前，我厂1号、2号机组正常双机运行，1号发电机有功功率540MW,2号发电机有功功率465MW,频率50Hz。，2号发电机组于2014年08月22日19时06分跳闸，发变组保护正确动作，厂用电切换正确。主机联跳2号炉机组打闸停机，500KV开关场内5021、5022断路器跳闸，检查发变组保护动作报告为：2014-08-22 19:06:22:111,01000ms，定子零序电压，01005ms，定子零序电压高段。查看发变组保护起动后1至2个周波内发电机机端电压UA1=16.67V，UB1=82.24V，UC1=89.28V，发电机机端零序电压值72.18V，发电机中性点零序电压值40.12V。（详见附图1）
介质损耗怎样计算_介质损耗计算公式 介质损耗因数（dielectriclossfactor）指的是衡量介质损耗程度的参数。介质损耗（dielectricloss）指的是绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失，简称介损。 1、介质损耗什么是介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失，简称介损。 2、介质损耗角δ在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角（功率因数角Φ）的余角（δ）。简称介损角。 介质损耗因数详细介绍1、介质损耗正切值tgδ 介质损耗因数图册又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。介质损耗因数的定义如下： 如果取得试品的电流相量和电压相量：总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此：这正是损失角δ=（90°-Φ）的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ得到介损因数。测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。绝缘能力的下降直接反映为介损增大。进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。测量介损的同时，也能得到试品的电容量。如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。 2、功率因数cosΦ功率因数是功率因数角Φ的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。 功率因数的定义如下：有的介损测试仪习惯显示功率因数（PF:cosΦ），而不是介质损耗因数（DF:tgδ）。一般cosΦ《tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。 3、高压电容电桥高压电容电桥的标准通道输入标准电容器的电流、试品通道输入试品电流。通过比对电流相位差测量tgδ，通过出比电流幅值测量试品电容量。因此用电桥测量介损还需要携带标准电容器、升压PT和调压器。接线也十分烦琐。
发电机100％定子接地保护的实现 发电机能实现100％定子接地保护，采用了基波零序电压式定子接地保护和三次谐波电压构成的定子接地保护。，前者可反应发电机的机端向机内不少于85％定子绕组单相接地故障（85％～95％），后者反应发电机中性点向机端20％左右定子绕组单相接地故障（0～50％）。通过这两种保护的相互配合，达到了大容量机组100％定子接地保护的要求。 发电机定子单相接地后，接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组 而构成通路。当接地电流较大能在故障点引起电弧时，将使定子绕组的绝缘和定 子铁芯烧坏，也容易发展成危害更大的定了绕组相间或匝间短路。 第一部分是基波零序电压式定子接地保护： 保护接人的3Uo电压，取自发电机机端电压互感器开口三角绕组两端和发电机中性点电压互感器的二次侧。零序电压式定子接地保护的交流输入回路如图1所示。
第二部分是利用发电机三次谐波电动势构成的定子接地保护 由于发电机气隙磁通密度的非正旋分布和受铁芯饱和的影响，其定子中的感应电动势除基波外，还含有三、五、七次等高次谐波。因为三次谐波具有零序分量的性质，在线电动势中它们虽然不存在，但在相电动势中亦然存在。 正常运行时，发电机中性点的三次谐波电压总是大于发电机机端的三次谐波电压。而当发电机靠中性点侧0～50％范围内有接地故障时，发电机机端的三次谐波电压大于发电机中性点的三次谐波电压。 根据发电机定子绕组中性点附近接地故障的三次谐波分布特性，保护装置取发电机中性点及机端三次谐波电压，并对其进行大小和相位的矢量比较。三次谐波定子接地保护交流接入回路如图6所示。
该保护的动作逻辑图如图7所示。
发电机定子绕组单相接地保护方案综述 发布: 2009-8-07 09:59 | 作者: slrd8888 | 查看: 882次 1 前言 定子绕组单相接地故障是发电机最常见的一种故障，而目往往是更为严重的绕组内部故障发生的先兆，因此定子接地保护意义重大。目前实际应用中比较成熟的定子接地保护有基波零序电压保护、三次谐波电压保护及二者组合构成的保护，国外的发电机中性点大都是经高阻接地，较多的采用的是外加电源式的保护。近十几年微机保护的飞速发展，为新保护原理的开发提供了强大的硬件平台和广阔的软件空间。其中基于自适应技术、故障分量原理和小波变换的保护比较突出，它们有力地推动了单相接地保护技术的发展。 扩大单元接线的发电机定子接地保护迫切需要具有选择性的保护方案，由于零序方向保护自身的缺陷、基于行波原理的保护在理论和技术上尚不够成熟，因此将小波变换应用到选择性定子接地保护有着重要的意义。 2 定子绕组单相接地保护方案 发电机定子绕组单相接地时有如下特点：内部接地时，流经接地点的电流为发电机所在电压网络对地电容电流的总和，此时故障点零序电压随故障点位置的改变而改变；外部接地故障时，零序电流仅包含发电机本身的对地电容电流。这些故障信息对接地保护非常重要，下面就介绍几种定子接地保护方法。 2.1 零序电流定子接地保护 由单相接地故障特点可知，对直接连在母线上的发电机发生内部单相接地时，外接元件对地电容较大，接地电流增大超过允许值，这就是零序电流接地保护的动作条件。这种保护原理简单，接线容易。但是当发电机中性点附近接地时，接地电流很小，保护将不能动作，因此零序电流保护存在一定的死区。 2.2 基波零序电压定子接地保护
关于发电机定子绕组接地保护3U0整定的讨论 发表时间：2017-07-17T15:17:51.820Z 来源：《电力设备》2017年第8期作者：吴文宝 [导读] 摘要：本文主要叙述了大型发电机组定子接地保护的作用以及发电机定子绕组接地保护的概念 （江西省火电建设公司江西南昌 330001） 摘要：本文主要叙述了大型发电机组定子接地保护的作用以及发电机定子绕组接地保护的概念，并介绍了新疆某600MW电厂使用的定子接地保护整定方法。在各种运行条件下，对主变高压侧发生单相接地故障时耦合至发电机侧的零序电压进行分析计算，提出了发电机定子接地保护的整定建议。 关键词：发电机组；定子接地保护；3U0电容；接地电流 一、定子接地保护在大型汽轮发电机组中的地位 发电机是电力系统中最重要的设备之一，其外壳完全接地。当发电机定子绕组与铁心之间的绝缘被破坏时，就形成了定子单相接地故障。发电机定子绕组发生单相接地故障时，中性点流过的接地故障电流与中性点接地方式有关，发电机中性点接地方式的不同，对发电机定子接地保护的出口方式要求也不同，而且动作时限也是长短不一。由于现代大型发电机组在电力系统的重要性，所以大型发电机一般都装设作为发电机主要保护的100%定子接地保护，并保证该保护能够可靠正确动作，确保小异常不酿成大事故。 二、大型发电机定子接地保护的构成 我国大型发电机组大都采用单元接线方式，中性点接地方式主要采用中性点经配电变压器（二次侧接电阻）接地，电阻值较大，取为高阻接地，其电阻吸收功率大于或等于三相对地电容的无功伏安。为限制动态过电压不超过2.6倍额定相电压，接地电阻（一次值）RN′≤1/3ωCg，Cg为发电机每相对地耦合电容。 三、发电机定子绕组接地保护 （1）接地电阻定值的确定发电机中性点经配电变高阻接地，当定子绕组发生单相接地故障时，其等效的基波零序回路电路如下图所 示： 粗略估计电容容抗与中性点接地电阻（一次值）相等，根据DLT 684-2012 大型发电机变压器继电保护整定计算导则，发电机允许的接地故障电流值为1A中性点变压器变比为20000/240V，二次电阻为0.46Ω，令α=1（机端接地），IE=Iper=1A，E=UN/1.732，得
由于发电机气隙磁通密度的非正旋分布和铁芯饱和的影响，其定子中的感应电动势除基波外，还含有三、五、七次等高次谐波。因为三次谐波具有零序分量的性质，在线电动势中它们虽然不存在，但在相电动势中亦然存在，设以E3表示之。 为便于分析，假定： （1）把发电机每相绕组对地电容CG分成相等的两部分，每部CG/2分等效地分别集中在发电机的中性点N和机端S。 （2）将发电机端部引出线、升压变压器、厂用变压器以及电压互感器等设备的每相对地电容CS也等效的集中放在机端。 根据理论分析，在上述加设条件下，可得出下列结论： （1）当发电机中性点绝缘时，发电机在正常运行情况下，机端S和中性点N处三次谐波电压之比为 US3/UN3=CG/(CG+2CS)＜1 （2）当发电机中性点经消弧线圈接地时，若基波电容电流被完全补偿，发电机在正常运行情况下，机端S和中性点N处三次谐波电压之比为 US3/UN3=(7CG-2CS)/9(CG+2CS)＜1 （3）不论发电机中性点是否接有消弧线圈，当在距发电机中性点α（中性点到故障点的匝数占每相分支总匝数的百分比）处发生定子绕组金属性单相接地时，中性点N和机端S处的三次处的三次谐波电压恒为 UN3=αE3US3=(1-α)E3 如图所示：
从上图中可以看出，UN3=f(α)、US3=f(α)皆为线性关系，它们相交于α＝0.5处；当发电机中性点接地时，α＝0，UN3=0，US3=E3；当机端接地时，α=1,UN3=E3，US 3=0；当α＜O.5时，恒有US3＞UN3；当α＞O.5时，恒有UN3＞US3。 综上所述，用US3作为动作量，UN3作为制动量构成发电机定子绕组单相接地保护，且当US3＞UN3时保护动作，则在发电机正常运行时保护不会误动，而在发电机中性点附近发生接地时，保护具有很高的灵敏度。用这种原理构成的发电机定子绕组单相接地保护，可以保护定子绕组中性点及其附近范围内的接地故障，对其余范围则可用反应基波零序电压的保护，从而构成了100%发电机定子绕组接地保护。
水轮发电机定子线圈绝缘试验项目及标准探讨 水轮发电机定子线圈绝缘试验项目及标准探讨邹祖 冰1 ，陈铁2 (1.中国长江三峡集团公司,四川成都610041； 2.三峡大学梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室，湖北宜昌443002 ) 摘要：目前，水轮发电机定子线圈的额定电压和单机容量已分别达到了26 kV和1 000 MW，但是缺乏相应等级下进行定子线圈绝缘性能测试的国家标准和国际 标准。对26 kV以下电压等级的水轮发电机定子线圈绝缘性能实验的标准及规范进行了总结和分析，在此基础上，结合国内外高电压等级线圈的生产制造经验及其运行实践，探索性地提出了26 kV巨型水轮发电机定子线圈的常规试验项目和型式试验项目的标准建议。成果可以为巨型水轮发电机定子线圈绝缘性能实验标准的出台提供参考。关键词：试 验标准；定子线圈；绝缘性能；绝缘试验；大型水轮发电机1 研究背景一般而言，都需要对水轮发电机组的定子线圈绝缘及其耐受电压进行试验。目前，水轮发电机组的容量已经达到了1 000 MW，定子线圈的额定电压已达到了26 kV[1-2]，然而，针对这类电压等级的发电机组定子线圈的绝缘性能试验，目前还缺乏相应的国家标准。本文总结了现有的国家标准和国际标准，并结合国内外对高电压等级水轮发电机组线圈的研制及其积累的试验经验，探索了大型水轮发
电机组定子线圈常规试验和型式试验的一些试验项目及试 验标准，以适应巨型水轮发电机的发展。2 绝缘性能常规试验绝缘性能的常规试验项目包括表面电阻、电晕、工频耐压和介质损耗等[3-4]。针对高电压等级的水轮发电机组，主要讨论电晕试验、工频耐压试验和介质损耗试验。2.1 电晕试验现行国家标准规定[5-6]：① 定子单根线圈在1.5倍额定电压下，不应起晕;② 整机在1.05倍额定电压下，端部应无明显的晕带和连续的金黄色亮点。针对第一种情况，目前国内装机700 MW，额定电压为20 kV和23 kV水轮发电机的运行实践表明：定子线圈上存在已经发生电晕现象的情况。对该水轮发电机组重新进行电晕试验时发现，当电压升高到1.5倍额定电压时，并没有观察到定子线圈的电晕现象；当电压升高到2倍额定电压时，才发现有微弱的电晕现象。显然，针对目前的设计和制造工艺，采用1.5倍的额定电压考核单根线圈的电晕，明显偏低。针对第二种情况，电网要求水轮发电机组在1.1倍的额定电压条件下能够长期运行，而且目前巨型水轮发电机组的定子线圈都是在工地下线安装，工地的工作环境无法与工厂的试验室相比，因此应当将整机耐压的电压水平适当提高。综合上述因素，结合国内外的工程实践，针对大型水轮发电机组定子线圈的电晕试验标准，提出如下建议：在1.5倍的额定电压下，单根定子线圈不应起晕；进行整机耐电压试验时，在1.1倍的额定
发电机保护基本原理 发电机可能发生的故障 定子绕组相间短路 定子绕组匝间短路 定子绕组一相绝缘破坏引起的单相接地 励磁回路（转子绕组）接地 励磁回路低励（励磁电流低于静稳极限对应的励磁电流）、失磁 发电机主要的不正常工作状态 过负荷 定子绕组过电流 定子绕组过电压 三相电流不对称 过励磁 逆功率 失步、非全相、断路器出口闪络、误上电等 发电机的主要保护和作用 纵差保护 作用：发电机及其引出线的相间短路保护 规程：1MW以上发电机，应装设纵差保护。对于发电机变压器组：当发电机与变压器间有断路器时，发电机装设单独的纵差保护；当发电机与变压器间没有断路器时，100MW及以下发电机可只装设发电机变压器组公用纵差保护；100MW及以上发电机，除发电机变压器组公用纵差保护还应装设独立纵差保护，对于200MW及以上发电机变压器组亦可装设独立变压器纵差保护。 与发变组差动区别：发变组差动需要考虑厂用分支，要考虑涌流制动、各侧平衡调节。 纵向零序电压 作用：发电机匝间短路（也能反映相间短路）。 规程：50MW以上发电机，当定子绕组为星形接线，中性点只有三个引出端子时，根据用户和制造厂的要求，也可装设专用的匝间短路保护。 定子接地 作用：定子绕组单相接地是发电机最常见的故障，由于发电机中心点不接地或经高阻接地，定子绕组单相接地并不产生大的故障电流。 常用保护方式：基波零序电压（90％）、零序电流、三次谐波零序电压（100％） 定子接地 规程：与母线直接连接的发电机：当单相接地故障电流(不考虑消弧线圈的补偿作用)大于允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。保护装置由装于机端的零序电流互感器和电流继电器构成，其动作电流躲过不平衡电流和外部单相接地时发电机稳态电容电流整定，接地保护带时限动作于信号，但当消弧线圈退出运行或由于其它原因，使残余电流大于接地电流允许值时应切换为动作于停机。 发电机变压器组：对100MW以下发电机应装设保护区不小于90%的定子接地保护，对100MW及以上的发电机应装设保护区为100%的定子接地保护。保护装置带时限动作于信号必要时也可动作于停机。 励磁回路接地保护 作用：励磁回路一点接地故障对发电机并未造成危害。但若继而发生两点接地将严重危害发电机安全。 实现方法：采用乒乓式原理。 规程：1MW及以下水轮发电机，对一点接地故障宜装设定期检测装置，1MW以上水轮发电机应装设一点接地保护装置。 100MW以及汽轮发电机，对一点接地故障可采用定期检测，装置对两点接地故障应装设两点接地保护装置。 转子水内冷汽轮发电机和100MW及以上的汽轮发电机，应装设励磁回路一点接地保护装置，并可装设两点接地保护装置，对旋转整流励磁的发电机宜装设一点接地故障定期检测装置。 一点接地保护带时限动作于信号两点接地保护应带时限动作于停机。 失磁保护 作用：为防大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后，从系统