五一桥水电站机组定子线圈击穿事故的分析与处理
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发电机定子线圈绝缘击穿原因及策略分析摘要:电力工业的发展使大型发电机容量不断增大。
在长期使用中,由于种种因素导致定子绕组匝间、层间绝缘老化,最终造成定子线圈绝缘失效而引起事故,给电网带来巨大损失。
因此研究发电机内部故障及其产生机理具有重要意义。
本文以某电站10kV机组为例,对该型号发电机定子线圈绝缘击穿进行了深入的理论和试验研究,并提出相应的改进措施。
关键词:发电机;定子线圈;绝缘击穿;策略一、发电机定子线圈绝缘击穿机理1.1案例分析某电站机组检修做定子预防性试验直流耐压工作时,发电机定子线圈B相绕组在电压加到13kV时绕组有放电现象,仪器过流保护动作,停止加压,经过检查没有发现放电点,通过交流耐压试验检查发现B相绕组19槽线棒靠下槽口处绝缘损坏,另外还有几根线棒因定子挡风板松动将绝缘不同程度的磨损,为确保机组长期安全稳定运行特制定更换已损坏线棒及定子挡风板处理方案,执行标准:GB/T7894-2001。
1.2发电机定子线圈结构通常情况下,水轮发电机采用集中式布置方式,即所有定子绕组分别连接至一根出线柱上。
这样设计的好处在于可以减小定子绕组间的距离,从而降低了漏磁通密度,提高了电机的功率密度。
定子绕组主要分为单层、双层以及三层三种类型。
其中单层绕组最为简单,只包含一个线圈;双层绕组则在单层绕组的基础上增加了一层线圈;而多层绕组则是将两层或以上的线圈组合起来使用。
不同类型的定子绕组具有不同的特点,应根据实际情况选择合适的定子绕组类型以保证发电机运行稳定可靠[1]。
此外,发电机的定子还采用了一些特殊设计来提高其抗干扰能力。
例如,在定子绕组内部设置了一组或多组电容器,可以有效地减小谐波电压对绕组造成的影响;同时,在定子绕组外部还加装了一系列滤波装置,如进气口消音器等,进一步降低外界噪声对发电机的干扰。
1.3发电机定子线圈绕制工艺定子线圈作为水轮发电机的重要组成部分之一,也需要得到相应的关注与重视。
在定子线圈制作过程中,通常采用手工绕制方法来完成。
水轮发电机定子线棒绝缘破坏事故处理浅析【摘要】水电站水轮发电机是水电站的关键发电设备,其安全稳定运行对于电力系统运行稳定性和安全性,保证水电站发电运行安全起到至关重要作用,本文重点对水电站水轮发电机定子线棒绝缘破坏常见故障及处理进行处理浅析,以供参考。
【关键词】水轮发电机;定子线棒;绝缘破坏;事故;处理1.水电站水轮发电机简介发电机的形式很多,但工作原理都是基于电磁感应定律和电磁力定律,同步水轮发电机组在水电站应用的较为广泛,在输出有功功率的同时,又可以输送无功功率,同步发电机的磁场都是由通过直流供电的励磁线卷产生,而且励磁线圈布置在转子中,电枢绕组布置在定子中,因为励磁线圈的电压较低、功率较小,而且仅有两个出线端,容易经过滑环引出,但是电枢绕组电压等级较高、功率较大,多采用三相绕组,有3或者4个出线端,布置在定子上较为便捷。
发电机的电枢定子铁芯用硅钢片叠成,以减少铁损,转子铁心由于通过的磁通不变,可以用整体的钢块制作加工而成。
在大型发电机中,由于转子要承受巨大的离心力,制造转子的材料必须选用优质钢材。
在同步发电机中,导线布置在空心圆桶铁心槽里,铁心固定不动,为保障在运行中各槽、各项安全运行,其绝缘材料选用、安装工艺等显得尤为重要。
2.水电发电机定子简介本文对某水电站水轮发电机定子铁心进行简单介绍,该电站发电机定子铁心由0.5mm厚的高级硅钢片半搭接叠成。
每块叠片两侧涂有绝缘漆。
铁芯以鸠尾槽与定子机座充分接合.应注意的设计特点是:整个铁芯应得到并保持均匀的压力。
上游侧的压紧环与定子机座焊接起来。
在下游侧,分瓣的、带压指的端板施加了均匀压力。
非磁性的压指确保沿整个齿长压力均匀一致。
3个电阻型温度探测器接定子铁芯内部,便于温度监控。
定子绕组为等节距、整体线槽式线圈,每个线槽两根线棒,F级绝缘。
通过抑制高谐波得到正弦波形电压,制造误差造成的电磁回路不对称由波形绕组补偿。
每根线棒由几根导体组成,经组合沿有效定子叠片长度构成一根罗贝尔线棒。
发电机定子故障损坏事故应急预案目录1、总则2、适应范围3、概况4、组织机构及其职责5、预案的表述6、应急事件的预防7、危急事件的应对8、应急预案的及时启动及生产恢复9、应急预案的修改完善发电机定子故障损坏应急预案1、总则为保证人员生命以及机组设备的安全,防止发生突发性发电机定子故障损坏,并能在危险发生后迅速有效控制处理事故,根据《中国集团公司安全生产危急事件管理工作规定》和《电厂安全生产危急事件管理工作实施细则》的要求,结合本单位的实际情况,本着“预防第一、自救为主、统一指挥、分工负责”的原则,特制定发电机定子损坏故障应急预案。
2、适用范围本应急预案适用于电厂发电机定子故障损坏可能引起的突发性事件。
3、概况Ⅰ期发电机的定子由机座、铁芯、线棒等部件组成。
定子机座采用钢板焊成,结构轻巧,主要是支撑和固定铁心等部件。
定子线圈系条型线圈,绝缘为玻璃丝包线,对地绝缘为云母带连续包扎的“B”级绝缘,线圈外表面刷有半导体漆以防止电晕。
定子绕组为双星型连接,冷却方式为氢气表面冷却。
定子机座两端各有一个由上下各两半组成的焊接端盖。
Ⅱ期发电机的定子由机座、铁芯、进出水汇流管等部件组成。
定子机座采用钢板焊成,结构轻巧,主要是支撑和固定铁心等部件。
定子铁芯是园环形,在内园部分,有放置线圈的槽敷36个,槽宽36毫米,深158毫米,铁芯外径2350毫米,内径1140毫米,长度3450毫米,为了减少运行时的损耗和发热,铁芯采用高导磁率优质冷轧硅钢片冲制迭压而成,铁芯间设有径向通风沟,硅钢片厚度0.35毫米,两面涂以绝缘漆,铁芯通过燕尾槽沿周向固定在机座的支持筋上,两端用无磁性齿压板及压圈压紧。
整个铁芯通过机座安装并固定在基础上,而且还设有冷却有效铁芯用的风道和风室。
定子绕组型式为篮型,端部成喇叭形。
这种形状的绕组优点是端部损耗小,冷却效果较好,且在短路时机械稳定性也较好,不易变形。
水内冷却机组线圈的特点是线圈内部直接通水冷却,对一个线圈来说,既是电的回路,又是水的信道。
发电机定子线棒绝缘击穿原因分析及处理对策作者:郑伟来源:《中国新技术新产品》2018年第14期摘要:发电机定子主要由铁芯、线圈和机座组成,定子线棒绝缘击穿将会对发电机正常运行产生直接影响,因此必须要在发现问题后及时分析问题原因,并采取针对性的处理措施,使发电机尽快恢复运行。
本文以某水电站3号水轮发电机为例,首先对故障的查找方法、引发定子线棒绝缘击穿的原因进行了概述,随后分别从修复线棒、拉紧螺杆、清理铁芯等方面,就故障定子的处理对策展开了简单分析。
关键词:发电机定子;绝缘击穿;故障原因;处理对策中图分类号:TM31 文献标志码:A1 发电机机组概况某水电站装机容量为860MW,年设计发电量为2.27TWh,共有4台密闭自循环空气冷却的半伞式凸极水轮发电机,设备型号为SF180-60-12800,额定功率180MW。
发电机定子绕组采用双层条形波绕组,定子槽数540,极数2P=60,每极每相槽数为3,支路数为3Y,绕组节距1-9-19,铁心内径1230mm,铁心长度1850mm。
定子绕组为F级桐马环氧粉云母多胶带主绝缘,全模压一次成形。
定子线棒端头采用连接板银焊结构,端部绝缘结构为绝缘盒封口后灌注胶填充。
定子绕组分9个分支,共1080根线棒。
2 发电机定子线棒绝缘击穿分析2.1 故障点的判断发电机发生故障时,未在机坑内发现异常响动或冒烟情况,据此初步判定为发电机内部小范围故障。
关停发电机后,由于上机架没有拆除,转子仍然留在机坑,需要现场技术人员做好安全防护工作。
制定初步的故障检查方案后,技术人员先进入风洞,主要检查定子绕组的上下端,线棒两端均没有发现故障问题。
此时可以确定故障源在槽内。
技术人员撤出后,拆解上机架,利用起吊设备将转子调出,技术人员对绕组的U相、W相、V相进行绝缘电阻测量,测量结果为:U相、W相以及V相的1、2支路绝缘合格,而V相3支路绝缘电阻为0。
综合上述检测结果,决定使用“直流降压法”和“直流高压间隙放电法”依次来判断故障源的位置。
浅谈桥巩水电站ALSTOM发电机定子绕组绝缘击穿故障处理要领发表时间:2017-06-22T09:53:50.843Z 来源:《基层建设》2017年5期作者:周有良黄明周新春[导读] 本文主要对桥巩水电站ALSOM发电机定子绕组绝缘击穿后,故障线棒的排查、处理方法、工艺流程、质量控制及质量指标进行了研究论述.广西投资集团方元电力股份有限公司桥巩水电站分公司广西来宾 546119摘要:水电站发电机定子绕组是发电机核心部件,一旦发生绝缘击穿故障,因定子绕组结构复杂,工艺繁琐,现场施工条件限制多,短时间恢复机组投产发电难度极大,同时可能对水轮机发电机组相关设备造成损害,给电厂造成巨大经济损失。
本文主要对桥巩水电站ALSOM发电机定子绕组绝缘击穿后,故障线棒的排查、处理方法、工艺流程、质量控制及质量指标进行了研究论述,在优化处理工序,缩短故障处理时间等环节进行优化探索,并指出故障线棒处理过程中的有关注意事项,为及时恢复机组投产发电提供有力的技术支持,对现场施工有实际指导作用。
关键词:桥巩水电站;定子线棒;绝缘击穿;处理方法;工艺流程1、概述桥巩水电站是红水河梯级开发的第九个梯级,装机容量为8×57MW灯泡贯流式水轮发电机组,单机容量为全国第一,世界第二,其设计、制造、安装、建设管理领域达到了世界一流水平,为国内以后更大型同类电站的建设、维护等积累了宝贵的经验;桥巩水电站8台水轮发电机组分别由东方电气集团东方电机有限公司和SLSTOM设计制造,因定、转子体积庞大,SLSTOM负责生产的4台机组的定、转子均在现场进行组装,其绝缘结构采用符合IEC-34中规定的F级绝缘。
2、定子绕组绝缘击穿故障定义运行时或预防性试验时定子绕组的绝缘击穿现象。
其起因是绝缘老化、局部过热、外部短路或非同步合闸的过电流冲击、制造工艺不良、线槽中或端部留有金属异物、绕组固定不紧产生振动、摩损绝缘等。
3、确定定子绕组击穿后处理工艺流程3.1.工作区域准备3.1.1安全稳定的脚手架、长凳等;3.1.2充足的照明;3.1.3消防安全措施及器材;3.2准备拆、装线棒所需工具、及设备3.2.1.起吊工具(桥机/悬臂吊,尼龙吊索,手拉葫芦);3.2.2耐压试验设备、摇表等试验仪器;3.2.3消耗品(保护,清洁,涂漆等);3.2.4 线棒上胶工具;3.2.5中频焊机及配套的感应圈;3.2.6配胶用台称;3.2.7线棒裹包支架;3.2.8其它常用钳工工具及下线工具;3.2.920mm宽电工绝缘胶带20M、50mm普通透明胶带20M;3.3备品件准备根据图纸要求准备适量的备品件;3.4定子线棒拆除:3.4.1线棒拆除前,通过交、直流耐压或加电流等办法进行夜间观察确定定子线棒被击穿的准确位置,找出需要拆除的线棒槽号(可与准备工作同时开展);3.4.2拆除绝缘盒、填充胶;3.4.3用中频感应圈加热上、下层线棒接头或上层线棒与极间连接线的接头,达到接头焊料熔化分开上、下层线棒接头或上层线棒与极间连接线的接头;3.4.4拆除/切除端部绑扎、垫片、槽楔,如下图1所示的红线处,用锯锯掉此处的斜边垫块绑扎带,用木楔子用力楔紧线棒,拆除斜边垫块,用金属薄板将线棒表面和毛毡分离以便拆除垫块,切勿伤及线棒主绝缘,拆除时用木楔子和绝缘纸保护线棒主绝缘3.4.5将尼龙吊索绑扎在线棒上,用手拉葫芦精确调整好合适的吊点,用手拉葫芦或桥机拉紧吊索,保证线棒在从槽内拆除的过程中一直处于同一水平位置,在槽内轴向位移很少。
定子线圈击穿故障点处理修复
确认故障线圈的击穿点后,用自制专用细长铲刀将击穿点周围约7cm处先铲除部分绝缘包皮,在线圈故障点周围用0#砂布打磨,用高压压缩空气进行吹扫。
因线圈与线圈之间间距很小,下层边的工作面很窄,手无法伸进去工作,给修复工作带来一定困难,需非常小心谨慎才能不损伤非故障线圈,所以只得解开上层线圈固定绑扎带,退出槽楔向外牵引约5mm,以露出更大的下层边工作面,用聚酰胺与环氧树脂以1:1的比例调成胶状后再加入云母粉混合拌匀成胶体状态,用长条绝缘块将击穿点涂一层胶体再粘贴一层云母带将凹陷处填充平整,共粘了四层云母带。
表面涂一层聚酰胺云母胶体,周围上下系用半叠包缠绕八层环形云母带,每缠一层涂一层聚酰胺云母胶体,使其略凸于其他正常绝缘表皮,并与其他正常绝缘体相吻合。
再将上层线圈复位绑扎固定,并浸绝缘漆,最后对这个线圈用直流焊机通电15小时,对修复处进行加热干燥、固化,并重新喷涂覆盖漆。
所有拆开的接头,都用专用拼头将两接头搭接压实烫锡后,先缠绕两层玻璃丝带,再缠绕八层半叠包云母带,最后又缠绕两层玻璃丝带,刷绝缘晾干漆,表面再刷灰色绝缘漆,使定子线圈恢复原状。
水电站机组定子单相接地故障分析与处理分析发布时间:2022-10-14T05:33:45.623Z 来源:《城镇建设》2022年10期第5月(下)作者:吴健良[导读] 水电站的建设投入了大量的人力、物力以及财力吴健良广东省开平市狮山水库广东开平 529300摘要:水电站的建设投入了大量的人力、物力以及财力,而水电站在建设完成之后相关的维护管理工作成为了最为重要的内容,维护管理的质量直接关系到水电站的相关设备的使用寿命,对于水电站功能的发挥能够产生较大的影响。
我国南方地区多雨水天气,水资源丰富,大量的水电站建设为当地居民的生产生活提供了巨大的便利,但是在雷雨季节运行发电的时候,往往会产生发电机定子绕组单相接地故障的情况,是否能够及时发现和处理成为重要的问题。
因此本文选择水电站机组定子单相接地故障作为研究对象,对其进行具体的分析,并提出合理的处理措施,为水电站机组定子单相接地故障的处理提供一定的借鉴。
关键词:水电站机组;定子;接地故障;处理分析水电站在建设完成之后相关的维护管理工作便成为了最为重要的一项内容,但是在水电站实际的维护管理过程中,这些工作的开展主要是交给了第三方公司进行管理运营,一些维护管理公司的实际力量比较薄弱,不能够满足实际的故障处理和日常维护工作的开展,从而严重地影响大水电站的正常运行,存在着较大的安全隐患,在南方雨季的时候就会经常出现发电机定子单相接地故障[1]。
本文选取某水电站发生定子单相接地故障的实际案例进行分析,对其故障的处理进行研究,具有一定的理论意义和实际价值。
一、水电站机组定子单相接地故障产生的原因及危害榕背水电站有三台水轮发电机组,单个发电机的容量为800kw,额定电压和额定电流分别为6300V和92A,发电机的转速为750r/min,已经连续运营多年。
最近一次定子单相接地故障的发生时间为当地的汛期,处于泄洪的紧急情况之下,在这样的特殊情况下,相关工作人员采取了特殊的处理方式,使得发电机在短时间内恢复了运行,使得水电站发挥了十分重大的泄洪功能[2]。
高压电机定子线圈击穿后应急处理方法及应用作者:郭浩然来源:《科技与创新》2016年第19期摘要:对高压电机定子线圈发生击穿的故障情况、应急处理以及故障产生的原因展开论述。
关键词:高压电机定子线圈;击穿故障;应急处理;处理方法中图分类号:TV734.2 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2016.19.153高压电机定子线圈发生击穿的原因有很多,在没有备用线圈和电机的情况下,只能停止电机工作,给生产造成了损失。
因此,加强高压电机定子线圈击穿后应急处理技术和工艺的研究非常重要。
1 修补定子线圈击穿工艺将被击穿的线圈从定子槽中取出,用交流电焊机给线圈绝缘体通电加热,加热时间一般为0.5~1 h,将电流控制在线圈额定电流范围之内,当线圈温度达到70~80 ℃时,停止加温,将线圈从定子槽中抬出进行修理。
将线圈的主绝缘被烧坏的部分用电工刀进行割除处理,再用锉刀将确定好的坡口长度进行打磨。
在包云母带处刷一层环氧漆,使用粉云母带将坡口处包到最深处为止,然后装入模具压复线圈新绝缘,最后使用电加温的方法给线圈通电,将电流控制在额定电流以内,温度控制在80~90 ℃之间,维持1 h左右。
断电后,取下模具入槽安装,待全部槽楔线圈复压入模安装完毕后,通入直流和交流电分别进行耐压实验。
将修复好的线圈的原进线和新进线在中性点上进行拆开作业,将通电后的电压调整至较低电压,然后进入正式运作模式。
2 定子线圈故障现象及处理高压电机定子线圈由于绝缘老化、受潮、绕组缺陷、过热、内部异物、操作不当等原因,都有可能发生定子线圈的绝缘击穿故障。
在故障发生后,可以通过对系统操作、大气过电压、外部过电压、冷却系统管路等进行排查的方式,检查出定子线圈发生击穿故障的原因。
在故障处理结束后,还要进行耐压实验,分为直流和交流两种实验方法。
直流耐压实验是将电容均匀分布在绝缘层上,交流电压是将电容不均匀地分布在绝缘层上。
两种实验方法交替使用,可以测试出绝缘被击穿的程度和修复后的绝缘情况。
某水电站发电机定子线圈绝缘击穿全过程分析摘要:本文着重阐述发电机定子线圈绝缘降低事件发生的原因,故障点定位,现场事故处置措施等内容,详细分析了导致发电机定子线圈绝缘损坏的内、外因素,提出预防措施,杜绝此类发电一次设备严重事故发生。
对水力发电行业设备运行,事故分析,故障处理具有借签意义,为水电站发电安全生产、检修、试验提供了可靠的技术保证。
关键词:定子线圈;绝缘击穿;发电机;磨损1 引言某水电站发电机型号为SF25-32/7000,出厂日期为2009年3月,于2009年9月投入运行,投产时发现定子42号线圈耐压不合格,经制造厂家人员进行更换与修复后,各项试验正常。
2023年1月运行最高有功出力26.7MW,定子线圈共312根,线圈为圈式线圈,发电机测温电阻共24组,目前正常运行测温电阻18组,温度均在正常范围内,机组未受过内、外部电气事故冲击。
该水电站发电机定子线圈常规耐压试验中,发生定子线圈一点永久接地,定子线棒卡槽处绝缘击穿损坏。
经探讨研究,决定对发电机进行故障排除性B级检修。
2故障成因该发电机C级检修时,试验人员根据运行规程要求,对发电机定子进行耐压试验,机组额定电压10.5kV,试验电压21kV。
试验前,绝缘摇表检测定子线圈绝缘合格,进行交流耐压过程中,试验电压升至18.5kV时B相定子线圈发生放电击穿,使用5000V兆欧表测量绝缘,绝缘测值降至0。
经采用电缆故障测试仪试验,发现定子线圈42#线圈处放电,判断发电机定子直接接地故障。
3现场检查将发电子转子吊出,制造厂家、检修人员对发电机进行全面检查,发现以下情况:1、定子线圈内绝缘挡风板接缝处有乳白色油腻4处,打开上挡风板发现,线圈及挡风板有不同程度的磨损。
线圈与挡风板之间缺少聚风适形毡,初步判断为机组在运行时挡风板震动导致线圈的铁芯出槽口部位磨损。
2、定子线圈与端箍环之间存在10mm间隙,安装时缺少聚风适形毡衬垫,导致线圈与上、下端箍环无接触,造成线圈下沉现象,用手晃动时,7处线圈松动。
发电机定子绕组击穿后的处理分析发电机定子绕组击穿后的处理分析作者:佚名文章来源:不详点击数:更新时间:2008-9-24 10:18:54卢明河南电力试验研究所高压室,河南省郑州市450052 1概述1998年12月20日,对洛阳热电厂改扩建工程1号发电机定子绕组进行直流耐压试验。
该发电机由俄罗斯制造,交接试验直流耐压值按照俄方意见为45kV。
首先对B相进行耐压试验,A、C相短路接地,当电压升至43kV时,直流高压发生器保护动作,电压突然降至零。
然后测量B相绕组绝缘为0.2MΩ。
排除外部出线套管和绝缘套桶造成此种现象的可能后,测量结果仍不变,说明发电机定子B相已被击穿。
直流耐压试验时的试验数据见表1。
该汽轮发电机的型号为TBM-160-2,由俄罗斯新西伯利亚电力股份公司制造,额定有功功率160MW,定子额定电压18kV,定子接线Y。
发电机定子绕组、定子铁芯均采用变压器油直接冷却。
2击穿点的查找2.1原理在打开发电机定子前先初步确定击穿点的位置,然后打开发电机,解开线棒之间的焊头,判断击穿线棒。
(1)直流压降法。
对B相绕组通直流,测量B相绕组两端对地电压,如图1所示。
由图可知,L1=U1L/(U1+U2)L2=U2L/(U1+U2)式中L1、L2分别表示绕组故障点G距引出线头B、Y的长度,L表示该绕组的总长度。
(2)摇表检测法初步判定故障点位置后,为进一步确定在哪一根线棒上,可将击穿点所在线棒焊开1个焊头,用摇表分别测量B、Y段两端对地绝缘,故障线棒即在对地绝缘较低的一端。
2.2击穿点的实际查找2.2.1初步判断该发电机定子绕组参数为Z=42,线圈节距Y=17,每极每相槽数q=7,极数2p=2,每相绕组有线棒28根,其绕组接线见图2。
为了能准确判断击穿点的位置,可先后采用3种方法对绕组通直流:用3381型直流电阻测试仪通10A直流;用蓄电池加限流电阻通直流;用电焊机通115A直流。
试验数据见表2。
浅析定子绕组击穿事故的排查处理作者:邹锡雄来源:《科学与技术》2018年第26期摘要:灵活运用好耐压试验来揭露定子绕组绝缘缺陷十分有用。
在测量出绝缘电阻和吸收比之后,确定在黑夜中运用直流耐压试验,查找出定子绕组的绝缘缺陷,取得成功。
关键词:发电机;定子绕组;绝缘;耐压试验1水轮发电机机组概况凤凰水电厂坝后电站安装有2台立轴混流发电机组,每台容量1700KW,设备型号为SF1700-18/2600,发电机主要结构参数见表1。
发电机定子绕组采用双层条形波绕组,定子槽数(540),极数2P=60,每极每相槽数为(3),绕组节距(1-9—19),支路数为(3Y),铁心长度(1850 mm),铁心内径(1230 mm),定子线棒端头采用连接板银焊结构,端部绝缘结构为绝缘盒封口后灌注胶填充。
定子绕组共(1080)根线棒,分为(9)个分支,为全模压一次成形,(F)级(桐马环氧粉云母多胶带)主绝缘。
发电机是发电厂最重要的设备,其绝缘性能的好坏对电能的安全生产至关重要。
特别是定子绕组的绝缘保护更为重视,对于800KW以上发电机均装设纵联差动保护,作为定子绕组的主保护,纵差保护是根据比较发电机定子绕组末两端的电流大小和相位的差异而构成的,能正确判断故障所。
(见图1)2事故的发生2008年7月30号在35KV电网系统冲击下,凤凰坝后电站2F发电机组差动保护动作,发电机事故停机。
由于是发电机组内部故障,运行管理人员根据规程停机等待电气维修人员全面检测,确保机组安全。
电气维修人员使用2500V兆欧表对定子绕组各相对地绝缘电阻进行测量,结果A相、B相、C相分别为160M欧、120M欧和1.5M欧,三相不平衡系数大大超出规定值2.0,其中C相的绝缘电阻达不到额定电压6.3KV的绝缘要求规定值,显然C相绝缘已破坏。
故障点就在C相,但由于C相的绝缘还没归零,也就是说定子绕组没有完全击穿,在现场也闻不到烧焦气味。
为保持故障现场的原始状态,经过出转子后技术人员对定子绕组初步检查,也看不出明显烧焦迹象或者其他绝缘破损情况,在这种情况下,先用0.3MPa压缩空气除尘,再用酒精将定子绕组全面去污清洁,清洁后再仔细检查,结果还是没有任何有价值的发现,故障点具体在什么位置很难作出判断。
水电站发电机的故障事故原因和现象及处理方法第64条:发电机过负荷:原因:(1)、在小电力系统中,大用户增加负荷;(2)、某发电厂事故跳闸,大量负荷压向本站。
现象:(1)、过负荷光字牌亮,发出信号;(2)、定子电流表指示超过允许值;(3)、定子和转子温度升高。
处理:(1)、与调度联系减少负荷或开启备用机组;(2)、调整各机组间有功及无功负荷的分配。
第65条:励磁回路一点接地:励磁回路的绝缘电阻应在0.5ΜΩ以上,绝缘电阻降到0.5ΜΩ以下时,值班人员做要进行认真检查,当绝缘电阻降到0.1ΜΩ以下时,就应视为已发生一点接地故障。
原因:(1)、励磁回路绝缘损坏;(2)、滑环、整流子及炭刷架等炭粉过多,引起接地;现象:(1)、励磁回路的正极或负极,对地有电压指示;(2)、机组运转正常;(3)、各表计指示正常。
处理:申请停机处理。
第66条:发电机温度不正常:原因:(1)、电流过大或测温装置不正常;(2)、发电机冷却通风不畅或通风气流短接;现象:(1)、定子线圈温度在100℃以上及发电机出风温度过高。
处理:(1)、检查测温装置;(2)、平衡各机组负荷或与调度联系减少负荷;(3)、查明是否由于内部局部短路而引起;(4)、排除通风受阻或短接现象。
第67条:电压互感器回路故障:原因:(1).电压互感器二次回路有短路;(2).高低压侧的熔丝熔断或接触不良;(3).系统故障导致.现象:(1).熔丝熔断,测三相电压不平衡;(2).“YH熔断器熔断”发信号;处理:(1).检查二次回路熔丝;(2).如二次回路熔丝完好,故障仍不能消除,则停机处理.第68条:操作回路故障:原因:(1)、直流设备故障;(2)、操作回路熔断器熔断,接触不良或操作回路断线;(3)、断路器辅助接点接触不良;(4)、回路监视继电器动作后未复归。
现象:操作盘上显“操作电源消失”信号。
处理:机组可正常运行,查明原因设法消除。
第69条:发电机断路器自动跳闸的下列几个方面的原因:(1)、发电机内部故障。
水电站事故处理事故故障处理(精选)第一部分事故处理原则一、事故处置的通常原则1、事故发生时,根据当时运行方式、天气、工作情况、保护及自动装置动作情况、信号情况、表计指示和设备情况,判明事故性质和范围。
迅速限制事故的发展,消除事故的根源,解除对人身和设备的威胁。
2、用一切可取的办法确保厂用电系统正常供电,维持无故障设备稳步运转,投入使用水泵设备。
3、尽快恢复对已停电设备的供电,优先恢复对重要设备的供电。
4、设备损坏,无法处理时,立即汇报上级,做好安全措施。
5、调整运行方式,恢复正常运行。
二、事故处理的一般程序1、检查记录维护及自动装置的动作信号及事故特征。
2、对故障范围内的设备展开外部检查,并将事故特征和检查情况汇报值长。
3、根据事故特征,分析判断故障范围和事故停电范围。
4、采取措施,限制事故的发展,解除对人身和设备的威胁。
5、首先对无故障设备恢复供电。
6、对故障所在范围,搞好隔绝或排除故障,恢复正常供电。
7、对损毁的设备搞好安全措施,由检修人员检修。
三、事故处置注意事项1、事故处理时,应设法保证厂用电不能消失。
12、要尽快限制事故的发展,判断故障性质和范围,将故障设备隔离,缩小影响范围,解除对人身和设备的威胁。
3、必须沉著、淡定、正确地将故障现象、ED79变化、信号、维护及自动装置动作情况并作详尽记录。
4、发生事故时对于有保护及自动装置的设备,应该动作而没有动作的,可以手动执行。
5、事故处理过程中要特别注意避免误操作。
6、特别注意水泵电源的负荷能力。
7、改变运行方式时,应注意保护及自动装置的投退方式。
8、处理好排除设备故障与恢复供电之间的关系,除灭火和解除对人身和设备的威胁外,优先对无故障设备恢复供电,然后再检查故障设备的问题。
第二部分高压控制器常见故障一、高压控制器常用的故障及处置1、机械部分故障,造成动作失灵或误动。
2、二次回路故障,造成动作失灵或误动。
3、密封失效故障。
如渗油、漏气、液压机构渗油。
探讨水电厂发电机定子线圈的烧坏故障检查及处理作者:黄字津来源:《中外企业家·下半月》 2012年第9期宇津(福建水口发电集团有限公司,福建福州 350008)摘要:某水电厂运行以来,由于系统电压冲击、绝缘能力下降,定子线圈极易引发烧坏故障。
通过查找、拆除故障线圈,对未拆除线圈进行分组试验,修复受损断箍、安装新线圈,根据注意事项、工序检查现场并处理故障。
关键词:水电厂发电机;定子线圈;烧坏故障;处理中图分类号:C93 文献标志码:A 文章编号:1000-8772(2012)18-0084-02某水电厂有3台发电机,定子线圈的主要作用是产生电势和输送电流。
定子线圈是用扁铜线绕制而成,然后再在它的外面包上绝缘材料,水轮发电机定子线圈主要采用圈式和条式两种。
一、定子线圈的故障查找、试验情况明确故障后,将故障线圈拆除,修复好烧坏的端箍,试验检查周围的线圈。
划分拆开的故障线圈槽数,将上层线圈拆出后,取出下层烧坏线圈。
拆除明显故障线圈,采用专用清净剂清晰周围线圈,将烟污、油污擦净,接着电气试验槽中线圈,检查线圈的故障。
因部分线圈已被拆除,留槽线圈分成几段,无法进行分相试验,进口查找存在故障,决定是否使用排除法对未烧坏线圈进行分组、试验。
其中,要绝缘定子的下端箍,1000MΩ,13kv的交流耐压,1min通过。
槽中的剩余线圈,不包含38~64.76~85槽底线,拆除对应棉线,测量整体的绝缘电阻,R60/R15=10000MΩ/5000MΩ=2,泄漏试验、直流耐压情况如表1所示:槽中的剩余线圈,不包含38~64.76~85槽底线,拆除对应棉线,测量整体的绝缘电阻,R60/R15=1000MΩ/200MΩ=5,泄漏试验、直流耐压情况如表2所示:76~85槽里有10根底线,属于单独交流耐压,均为12.05kv,1min通过后,耐压前后的绝缘为R60/R15=5000/2000MΩ。
53~64槽有12跟底线,12kv的单独交流耐压,1min通过,耐压前的绝缘为750MΩ,耐压后为800MΩ。
水利水电2017年12期︱179︱五一桥水电站机组定子线圈击穿事故的分析与处理李朝勇 陈 凡四川中铁能源五一桥水电有限公司,四川 九龙 626200摘要:本文针对五一桥水电站定子线圈频发击穿事故,阐述和分析了影响发电机定子线圈绝缘的因素,定子线圈击穿事故的原因,运行中机组定子线圈绝缘击穿的处理和施工工艺要求,以及机组未全部更换受损线棒前,安全预控措施,以便专业人员清晰事故分析过程和处理实施要求,为同类事故的处理提供参考。
关键词:五一桥;定子线圈;事故;处理;分析中图分类号:TV742 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)12-0179-031 案例概述 五一桥水电站的位置在四川省的甘孜州九龙县内,属于九龙河中“一库五级”的开发方案第二梯级,其中安装三台单机(44MW)立式的混流水轮发电的机组,第一台机组已经在二零零八年十月开始发电。
电站投运后,3台机组多次发生定子线圈绝缘击穿事故,严重威胁电站安全运行。
定子线圈击穿事故统计,见表1。
表1 定子线圈击穿事故统计序号 机组编号 故障相 故障机组状态 故障时间 1 3F 机组 A 相 机组发电态 2010年5月 2 3F 机组 B 相 机组检修试验 2011年2月 3 2F 机组 C 相 机组检修试验 2012年1月 4 1F 机组 C 相 机组发电态 2012年8月 5 1F 机组 A 相 机组发电态 2012年10月 61F 机组A、C 相机组检修试验2012年11月2 影响定子线圈绝缘的因素2.1 定子线圈绝缘层材料的质量和制造工艺 发电机定子线圈绝缘性能,主要取决于构成绝缘层材料的性能,材料的质量将直接影响定子线圈的绝缘性能。
定子线圈的制造工艺也是影响定子线圈绝缘的主要因素,监造人员要对线棒制造的浇注、成型、试验等关键工序进行监造。
2.2 定子线圈的运行环境发电机运行环境复杂,定子线圈常在高温、油污、高电压环境中运行。
恶劣的运行环境会加快线圈绝缘的老化。
2.3 定子线圈下线施工工艺定子线圈下线现场施工中,特别注意线圈与铁芯的间隙、防晕层的保护、防止定子线棒机械损伤。
如果在施工中防晕层被破坏、与铁芯间隙超标,在运行中会造成定子线圈电腐蚀,加速绝缘的老化。
2.4 定子线圈受潮引起定子线圈受潮的因素很多。
例如在环境潮湿机组停机时间长,冷却器结露等因素都会造成定子线圈受潮,使定子绝缘降低。
3 定子线圈绝缘击穿的原因分析五一桥电站在投运两年后,频繁发生定子线圈绝缘击穿事故,在同类型电站罕见。
我站定子绕组采用分段到货,现场下线拼接的方式安装。
事故原因分析方法如下:(1)统计事故线棒槽位,分析事故击穿线棒的槽位分布,寻找规律。
经统计,发生事故线棒的槽位分散,并不是集中在现场下线接缝处。
排除现场接缝下线工艺不合格。
(2)检查单根线棒质量,利用同批次到货的定子线棒备件,复核定子线棒本身质量。
通过X 光照片检查绝缘层的厚度,通过测量介质损耗、耐压等试验检查主绝缘强度,复查防晕层、高低阻结合区的制造工艺。
经检查五一桥定子线圈质量满足国家规程要求。
(3)现场测试定子线圈槽电位,用表面电位法检查,有效的找出定子线圈的端部绝缘缺陷。
经检查除2F 机组有少数槽位电位高以外,其他均合格,排除电腐蚀的可能。
(4)检查定子线圈是否受潮,五一桥电站地处高原,环境气候干燥,而且三台机组长期处于运行状态。
开停机运行人员检测定子绝缘均为合格,机组定子受潮的可能性小。
(5)对定子线圈故障点现场查看分析,经检查每个事故击穿点都有绝缘层被损伤的痕迹,且发生在线圈的端部。
初步判断为端部工艺不当或定子下线机械损伤。
五一桥电站定子线圈端部,为保证定子线圈空冷风的循环效果,增加了绝缘挡风板(如图1所示),不便于检查线圈端部绝缘。
图1 事故定子线棒端部综合以上几点并结合五一桥定子线圈端部构造,专业人员解开定子线圈端部挡风绝缘板检查,发现定子线圈端部多处有绝缘损伤痕迹,且绝缘损伤点都在两片挡风绝缘板结合处。
通过检查故障点和解开挡风绝缘板检查得出,五一桥电站定子绝缘击穿事故的主要原因初步分析为:定子线棒下线施工工艺不当,造成定子线棒主绝缘层受损,导致定子线圈绝缘击穿。
4 运行中定子线圈绝缘击穿的处理在五一桥的水电站中,其发电机组是SF44-12/4250型的发电机,其中的定子运用的是双层的绕组Y 型实施接线,而定子线棒总数是126槽。
在运行中,主要的发电机组中定子的绝缘击穿之后,就导致机组在停机检修中,然而转子却仍然处于机坑中,定子击穿事故的处理带来不便。
如果吊转子处理线棒绝缘,将给电站带来巨大的经济损失。
我站根据现场情况制定了处理方案。
4.1 处理方案根据现场实施条件和故障位置特点,故障线棒中定子线圈饿上层就是故障位置(见下图2),其距槽口无法现场修补,需要更换线棒。
但是为了能够缩小其检修的规模、控制成本,具体的处理方案采用不吊发电机的转子对受损的定子线棒实施更换和处理。
4.2 分析工序情况 4.2.1 准备工作(1)首先,拆除需换掉的线棒,同时在发电机中实施上机架盖板。
(2)发电机的定子上需要设计挡风板,而下挡风板则结合实际情况进行确定拆卸情况。
(3)把1#机组中转子转两个磁极,而且空隙需要正对其故障线的棒槽,此位置能够有足够大空间实施更换线棒。
(如下图3,磁极间的正中需要正对其故障的线棒)。
(4)在拆除发生故障的线棒槽之后,需要对两磁极中所存在的空隙而进行磁极撑块。
(5)完成备品线棒的试验工作。
︱180︱2017年12期图3 处理转子的位置4.2.2 故障线棒实施拆卸(1)在拆除当前故障线棒和定子线棒的接头中的绝缘盒,然后焊开对应的线棒接头。
(2)线棒端部和斜边的绑绳需要和端箍绑绳,并对其取出口实施垫块和斜边的垫块。
(3)需拔线棒中槽楔、垫条和斜楔。
(4)将上层线棒和层间的垫条实施拆除。
(5)对铁芯线槽实施清扫,喷涂低阻的半导体漆。
4.2.3 分析定子线棒的回装情况(1)在下入中间的垫条和试验备品的线棒合格情况。
(2)在下入的上层中装对应的垫条、斜楔和及槽楔。
(3)需要打紧槽楔并试验。
(4)徐涛安装对应的线棒接头,焊接接头。
(5)接头中的绝缘盒实施良好的安装。
(6)在安装的口部垫块和斜边的垫块 4.2.4 分析回装的工序情况参照工艺的要求而绕组端部并在表面喷涂覆盖。
4.3工艺要求4.3.1 分析下线工艺(1)在下线之前,需要参照上、中、下的三点而测量槽宽和线棒的宽度,控制好误差以及补偿情况。
(2)在上、下层的线棒接头中需要相互错位,并保持其低于5mm,如错位大则需调整。
(3)在下线过程中,需要控制好线棒的直线段,保持其进入线槽。
而在嵌线中需要注意的是铁芯的槽口不会划伤线棒,线棒和线槽之间配合情况,则能够对线槽两侧的槽口中贴透明胶带,目的是保护线棒。
在下线中,如线棒中的防晕层出现划破的情况,但是没有伤及其主绝缘,此时就可以对损伤位置刷上半导体漆。
(4)在槽底的垫条安置中,需要检查测温元件的情况,其中垫条和测温元件间不用做好搭接。
而在槽楔打完之后,则需要检查测温电阻中的线圈,总的电阻控制为O.5MΩ。
(5)在线棒下槽后,其上、下端和已装的线棒需要保持良好的标高,而线棒的位置则需要控制好线圈的斜边间隙,并检查其是否能够较好地满足图纸的实际要求。
通常情况下,工艺需要线棒和端箍之间有适合的材料,同时能够绑扎牢固,并根据图纸的实际要求而放入对应槽口垫块中,同时择用材料与端部的斜边垫块实施端部绑扎。
(6)在直线部分中,其嵌入的线槽的情况则可以对其中槽内的半导体板进行填塞空隙,槽宽比线棒大的情况,例如卫0.1mm 的情况,此时就需要保障其环氧的半导体垫条从侧面下线,而线棒下槽后,则在控制好单词的间隙,此时不得大于0.3mm,。
(7)防止槽楔运行过程中发生松动、下沉的情况,此时就需要采取一定的措施进行固定,此时可以在最下面的一节槽楔中和线棒的下口部绑扎并固定一起,在绑扎带的选择方面,需要浸有环氧的树脂胶或者是Φ2mm 的左右玻璃丝绳,同时要求在绑扎中需要紧固好,并保持外观整齐。
4.3.2分析焊接的工艺(1)在更换对应的定子线棒中,就需要对接头焊接的情况运用良好的铜磷焊条实施焊接。
(2)把线棒接头进行清理干净,如果遇到接头的铜线氧化情况,此时需要清除铜锈,然后在根据要求实施焊接,并保持焊接位置的平整、光亮,露出铜金属的光泽,此外,还可以根据钢丝刷以及细锉刀等情况而实施打磨。
(3)在焊接前,需要检查同时调整其上、下的层线棒中电接头对正,此时不得运用对应榔头工具等实施直接锤击,防止损伤接头。
(4)通过接头整形之后,其上、下层的绕组接头需要保持良好的整形对齐,并在绕组的接头两侧可以放置头片,同时对头片和绕组的端头夹入0.20mmHLAgCu81-5的银焊片,结合工具加以固定,其中填料的间隙低于0.25mm。
(5)发电机的端部采用的是湿石棉布或者是专用的防火布实施保护,并防止其发生绝缘过热的情况。
(6)在使用过程中,就需要对氧气乙炔的表现实施焊接,并加热至焊接。
(7)在停止加热之后,可以采用余温对焊料棒实施焊料抹平,防止其发生头冷却之后而形成焊堆的情况。
4.3.3 分析端部的绝缘盒安装情况以及浇注的工艺(1)在接头位置处,绝缘前的处理需要保持接头的干净,除掉接头中的金属尖角以及毛刺,同时对接头的根部实施清洁。
(2)在上部,需要安装对应的绝缘盒。
在安装前,可以采用甲苯擦净接头和绝缘盒,保证其在安放绝缘盒的时间均匀,此时可以对接头、头套而粘贴合适厚度小环的氧玻璃布板块。
在灌注对应的环氧树脂胶后,需要保持其线圈的绝缘顺利进入绝缘盒,而且深度不变、间隙均匀。
确认堵注胶无渗漏。
(3)在下部的绝缘盒安装工作中,需要先对盒中的灌注大约1/3的容积环氧树脂胶,然后能够慢慢地托入下部的接头,并调整好其中的位置,同时运用木楔进行固定。
然后再采用绝缘胶顺利注入未满绝缘盒内,达到胶和绝缘盒的口齐平位置。
胶固化的过程中此时可能会出现收缩的情况,此时就需要结合绝缘盒中的补胶情况而允许其低于当前的绝缘盒表面,为1.5mm 左右。
在绝缘盒中的环氧树脂胶实施浇灌饱满的情况,则需要保持无气孔以及裂纹(用小铜锤实施敲击根据声音判断)。
(4)在绝缘盒中实施填充剂的配方,需要按照对应的重量比实施填埋,因此,在配料中就可以采用秤称事先好。
根据我站的实际情况,采用的是879型水轮机的发电机绝缘注填料,其中879A 料与B 料是4:1。
通常情况下,室温的固化需要24h。
在浇注之前,需要充分搅拌均匀,并能够配置胶呈现出流动性,如下图4。
图4 绝缘盒经过浇筑之后的效果4.4 分析试验要求整个线棒在更换中,需要在各个阶段参照试验的标准和质量要求而严格开会在电气试验,检查施工的工艺以及质量满足实际的要求。