发电机局放水平异常故障处理及预防

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发电机局放水平异常故障处理及预防
作者:李江国
来源:《农村经济与科技》2016年第16期
某发电厂3号发电机自2015年11月开始,出现在线局放数据异常的情况,放电量C1 Qm+和C1 Qm-阶段性地增涨,曾数次超过5000mV,该情况持续至今。

发电机其他运行参数未见异常,机组运行正常。

根据局放数据的变化情况,曾采取如下措施:提高发电机内部氢压至340kPa;降低发电机定子冷却水温度;控制氢气湿度;更换封闭母线微正压装置的油水过滤器。

并未发现有明显遏制局放数据的因素。

同时对发电机的各项运行参数以及发电机出线封母附近的空气温湿度进行严密监测,未发现与局放数据大小有直接关联的参数。

由于这一现象严重影响机组安全稳定运行,需要立即予以解决。

1 原因分析
从历史数据和近期数据看,A相局放大多数应来自母线或软连接处(靠近耦合器安装位置),基于这部分放电都会被系统归到《Machine PD》。

因此应该在下次检修时检查确认 3#机的delay time,如果由于delay time 误差,可能会将封闭母线上的部分局放归到系统侧,造成发电机侧数据误读;同时在方便时降低氢气压力到40 kPa以下观察PD的变化趋势,并记录当时的各项运行参数;方便时建议用TGA-BP(便携仪器)去检测会更准确。

另外,以前机组出线箱发生故障(A,C相短路故障),主机厂单位做了部分套管和封母的更换后电科院应做过一些离线的试验,是否当时的试验数据也不是很好也是需要关注的问题。

现场调阅局部放电监测装置相关测试数据,发现A相放电呈现时有时无的现象,且与2014年事故前数据相比,放电幅值相对较小,放电次数也较少,且不符合发电机定子绝缘材料放电不可逆的规律,据此我们可推断放电应集中在定子外部且与空气接触的某一点。

另外,也不能排除装置本身存在问题的可能性,将采用同类设备进行复测,以排除装置本身存在问题的可能性。

根据以上分析,我们认为3#发电机目前的情况还没有必要为此停机检查,但要持续跟踪监测,注意发展趋势。

如无其它异常,在正常检修时重点检查发电机出线箱(发电机出口与母线软连接所在空间)即可。

现场环境检查要排除没有漏水漏氢等问题。

以发电机厂试验经验来看,发生局部放电到绝缘击穿会是一个很长时间的过程,而且局放击穿时局放数据通常会达到正常时的几十倍,就目前此台发电机情况看,局放最大数据也只有正常时的8倍左右,不具备放点击穿的条件。

如果局放设备提供的数据正确可靠的话,机组可以运行。

10月份完成的检修中#3发电机直流耐压试验合格,发电机端部,出线罩,封闭母线也进行了清扫检查。

最近对出线套管处的检查也没有发现有污染现象。

结合发电机厂和局放厂家给出的意见,一致认可#3发电机组可以继续运行,但要密切关注局放数据的变化情况。

针对以上问题,技术人员已采取了降低发电机定子冷却水温度,调整氢气干燥程度,更换封闭母线微正压装置过滤器等手段,尽量改善发电机内部及封闭母线的环境条件,抑制局部放电增长。

发电部门尽快按照局放厂家给出建议提高氢气压力40kP,观察数据变化。

设备部向
局放厂家提供最新的局放数据和发电机相关运行参数,以便局放厂家给出更准确放电位置判断;认真分析局放数据变化与设备运行工况和周边环境变化是否存在影响;联系相
关设备厂家确定检修所需备品备件及专用工具是否齐全。

全体生产人员做好局放情况进一步恶化的思想准备,做好事故预想,制定相关事故应急预案和应急措施。

图1 2204-2隔离开关静触头屏蔽罩拆除前后变化
2 解决方案
检修期,对3号发电机及出口附属设备进行全面检查,重点是发电机出线箱、封闭母线以及在线局放装置等处。

检修时进行发电机直流耐压、发电机电晕等试验,如试验结果未见异常则进行发电机抽转子,进行扩大性检查。

对发电机需要进行的试验项目和耐压试验的电压值,应考虑全面且慎重选择。

如需拆装转子,对风险必须进行评估和周详的安排。

发电机检修所用专用工具及材料,提前与相关专业单位进行沟通解决。

3 经验总结
局放水平作为发电机的关键数据,在日常运行维护的过程中要加大关注。

积极摸索如何保证电气高压设备长期可靠运行的生产管理手段。

对于GIS站外移至主厂区外,电气主接线方式复杂、设备较多,220kV接线方式为双母双分段,GIS间隔较多(24个)。

加大GIS设备精密点检力度,缩短巡视周期,增加红外成像测温的频次;督促设备生产厂家进行公司同期其它GIS 设备生产工序、工艺的质量控制追溯,提前进行预控。

[参考文献]
[1] 魏建巍,赵树虹,田博文.一起罐式断路器局放异常原因分析[J].黑龙江科技信息,2014.
[2] 纪经涛.220kV GIS设备局放异常分析与处理[J].中国高新技术企业,2014.
[3] 刘秀凤,刘大永.高压倒立式电流互感器局放异常分析[J].硅谷,2014.。