发电机转子匝间短路故障分析处理
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燃气轮机发电机转子接地和匝间短路故障处理在燃气轮机发电机运行过程中,转子接地和匝间短路故障是常见问题。
这些故障会导致发电机电气系统的运行不正常,进而影响整个电力系统的稳定运行。
因此,及时处理这些故障十分重要。
转子接地故障处理转子接地故障是指转子与发电机定子之间发生了接地,这会导致整个系统的电压与电流不稳定,甚至会引发火灾等严重事故。
以下是处理转子接地故障的步骤:步骤一:判断故障当发电机出现转子接地故障时,会出现以下情况:电压不稳定,发生明显波动;发电机输出功率下降;发热情况严重。
当发现这些情况时,应该考虑是否为转子接地故障。
步骤二:隔离故障在判断出故障后,应该及时隔离故障,避免影响整个电力系统的正常运行。
具体的操作步骤如下:1.关闭机组的开关,将发电机从电力系统中隔离;2.使用万用表或绝缘测试仪来测试发电机的转子是否存在接地现象;3.若测试结果提示存在转子接地现象,则应该立即停机进行维修。
对于转子接地故障,应该采用以下方法进行修复:1.拆卸变压器,并更换故障部件;2.清洗绝缘部件,确保发电机的绝缘性能;3.对于严重的故障,应该及时更换发电机转子。
匝间短路故障处理匝间短路故障通常是指电机绕组内部出现了匝间短路,从而导致整个系统的电压不稳定,电流波动。
以下是处理匝间短路故障的方法:步骤一:判断故障当发电机出现匝间短路故障时,通常会出现以下情况:极端低的电阻测量值;极端高的绝缘电阻测量值;绕组表现出不规则的电压波动或电流波动。
当发现这些情况时,应该考虑匝间短路故障的可能性。
步骤二:隔离故障在判断出故障后,应该隔离故障,避免影响整个电力系统的正常运行。
具体的操作步骤如下:1.关闭机组的开关,将发电机从电力系统中隔离;2.使用万用表或电阻测试仪来测试发电机的绕组电阻值是否正常;3.若测试结果提示存在匝间短路现象,则应该立即停机进行维修。
对于匝间短路故障,应该采用以下方法进行修复:1.拆卸损坏的绕组或线圈,并更换故障部件;2.清洗或更换绝缘部件,确保发电机的绝缘性能;3.对于严重的故障,应该更换整个发电机绕组。
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汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析在汽轮发电机中,转子匝间短路问题是一种常见的故障。
这种故障会导致发电机输出功率下降,甚至会引起发电机的过热和停机。
及时检测和处理转子匝间短路问题至关重要。
转子匝间短路问题通常通过以下几个方面来检测和处理。
可以通过观察发电机的运行状态来初步判断是否存在转子匝间短路问题。
如果发电机的输出功率明显下降,同时伴随着异常的声音、震动和发热等现象,那么很可能存在转子匝间短路问题。
可以通过测量发电机的绕组电阻来确认转子匝间短路问题。
如果发现某些绕组的电阻值明显偏低,或者存在不对称的电阻分布,那么可能存在转子匝间短路问题。
还可以使用绝缘电阻测试仪对发电机的绝缘状况进行检测。
转子匝间短路问题通常会导致绝缘电阻值下降,甚至出现接地现象。
通过绝缘电阻测试仪测量绕组之间及绕组与地之间的电阻值,可以初步判断是否存在转子匝间短路问题。
一旦确认存在转子匝间短路问题,就需要及时处理。
通常采用的方法是对发电机进行清洗和修复。
可以使用专业的清洗剂对发电机进行彻底的清洗,以去除转子匝间短路产生的污垢和积碳。
然后,对发电机的绕组进行修复,包括修复绕组的电气绝缘性能和电阻值。
还可以采取一些预防措施,以避免转子匝间短路问题的发生。
定期对发电机进行检查和维护,及时发现和处理潜在的问题。
保持发电机周围的清洁和干燥环境,避免灰尘和湿气对发电机的影响。
合理使用发电机,避免过载和长时间运行,以减少转子匝间短路的发生概率。
转子匝间短路问题是汽轮发电机常见的故障之一,通过观察运行状态、测量电阻和使用绝缘电阻测试仪等方法可以检测该问题。
对于发现的转子匝间短路问题,需要及时进行清洗和修复。
还应该采取预防措施,以避免该问题的发生。
这样可以保证发电机的正常运行和输出功率的稳定。
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析1. 引言1.1 概述汽轮发电机是一种常见的发电设备,其转子是发电机的关键部件之一。
在汽轮发电机运行过程中,常常会出现转子匝间短路问题,这可能会导致设备损坏和事故发生。
对汽轮发电机转子匝间短路问题的检测和处理显得尤为重要。
本文将从汽轮发电机转子匝间短路问题的检测方法、处理方法、预防措施以及其他相关问题的处理等方面进行探讨。
我们将介绍目前常用的转子匝间短路问题的检测方法,包括传统的检测技术和先进的无损检测技术。
然后,我们将讨论匝间短路问题的处理方法,包括维修和更换转子等方面。
接着,我们将探讨一些可行的预防措施,以减少匝间短路问题的发生。
我们还将讨论一些与匝间短路问题相关的其他问题的处理方法,以提高设备运行的安全性和可靠性。
通过对汽轮发电机转子匝间短路问题的检测、处理、预防和其他问题的分析,可以更好地了解该问题的本质,并提出有效的解决方案。
我们也将通过案例分析的方式来深入探讨实际问题的解决过程,为今后类似问题的处理提供借鉴。
2. 正文2.1 汽轮发电机转子匝间短路问题的检测方法1. 绝缘测试:使用绝缘电阻测试仪对转子的匝间绝缘进行检测,确保绝缘电阻符合要求。
2. 高频电压法:通过向匝间施加高频电压,检测匝间是否存在短路问题。
3. 热敏电阻法:利用热敏电阻在电热作用下的电阻变化特性,检测匝间是否存在热点问题。
4. 视觉检查:通过目视检查转子的表面,查找是否有烧焦、变色等异常情况,以判断是否存在匝间短路问题。
5. 开路测试:通过在匝间施加开路信号,观察匝间的响应情况,以判断是否存在短路问题。
以上是常见的汽轮发电机转子匝间短路问题的检测方法,结合多种方法可以更全面地检测转子的匝间状况,确保设备的正常运行和安全性。
2.2 匝间短路问题的处理方法1. 检修法:当发现汽轮发电机转子匝间短路问题时,首先需要进行检修。
检修包括对发电机的内部结构进行检查,确保匝间短路问题的具体位置和程度。
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析汽轮发电机转子匝间短路问题是发电机运行过程中比较常见的故障之一,如果不及时检测和处理,可能会导致发电机失效甚至事故发生。
因此,在发电机的运行维护中,对于转子匝间短路问题,需要及时进行检测和处理。
本文就针对这个问题,对其进行浅析。
一、转子匝间短路的成因转子匝间短路是指发电机转子上的同一段导体之间出现短路现象,它可能源于铜导条表面氧化、锈蚀、损坏、接触不良等问题,也可能是因为杂质进入导槽或者槽间绝缘不良导致。
除此之外,转子匝间短路的成因还可能与以下因素有关:1. 转子转速过高或运行时间过长,导致铜的疲劳损伤及热应力引起。
2. 转子因机械失衡或振动过度,导致铜板受到剪切力,从而引起匝间短路。
3. 发电机运行时,负荷变化、电压过高或过低等因素,也都可能造成转子匝间短路故障。
对于转子匝间短路问题的检测,首先需要采取非接触式检测手段,利用变压器缺陷诊断仪或高频信号发生器等工具,进行感应磁场测量,以检测是否有异物进入转子内部,导致匝间短路和绝缘损坏等情况。
具体实施时,可先将发电机转速提高到一定数值,然后使用非接触式检测仪器在转子表面扫描,检测转子上是否有异物或匝间短路等存在。
若存在匝间短路,利用高速相依波分析仪、一次流波分析仪等工具进一步加以确认,以便进行有效处理。
如果已经检测到转子匝间短路的存在,那么需要及时进行处理,以免扩大故障。
具体处理措施如下:1. 对于铜导条表面氧化、锈蚀、损坏的问题,应及时进行清洗、修复或更换。
2. 对于杂质进入导槽或槽间绝缘不良的问题,应及时清理和维修。
3. 对于转子因机械失衡或振动过度造成的匝间短路问题,应加强机械维护和动平衡控制。
总之,要想有效地解决转子匝间短路问题,需要采取综合措施,包括增强维护意识、加强设备检测和维修工作、加强机械维护等方面。
只有这样,才能保证发电机的正常运行和使用寿命。
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析汽轮发电机是发电厂中常见的一种发电设备,其转子是发电机的重要部件之一。
在发电机运行过程中,由于各种原因可能导致转子的匝间短路问题,这将影响发电机的正常运行,甚至可能造成设备损坏。
对汽轮发电机转子匝间短路问题的检测和处理非常重要。
一、转子匝间短路问题的原因1. 绝缘老化汽轮发电机转子的绝缘材料随着使用时间的增长会发生老化,绝缘老化会导致绝缘材料的绝缘性能下降,从而引发匝间短路问题。
2. 绕组磁通由于汽轮发电机转子处于磁场中,绕组中可能会产生感应电动势,如果转子绕组的匝间绝缘出现故障,就会产生匝间短路问题。
3. 加工质量汽轮发电机转子的加工质量直接影响其使用性能,如果在加工过程中出现质量问题,就有可能导致匝间短路问题。
1. 绝缘电阻测量绝缘电阻是反映绝缘性能的重要指标,通过对转子绝缘电阻的测量可以初步判断绝缘是否存在故障。
通常情况下,绝缘电阻应该在一个合理的范围内,如果绝缘电阻明显偏低,则可能存在匝间短路问题。
2. 匝间短路测试利用专业的匝间短路测试仪器,对转子的各个匝间进行测试,查看是否存在匝间短路问题。
这种方法可以较为准确地确定匝间短路的具体位置和情况。
3. 绝缘油分析对转子绝缘油进行化验分析,可以了解绝缘油中是否存在异常的金属粉末等物质,从而判断是否存在匝间短路问题。
1. 绝缘修复对于一些轻微的匝间短路问题,可以采取绝缘修复的方法,通过对绝缘材料进行修复或更换,来解决匝间短路问题。
3. 绕组更换如果匝间短路问题比较严重,已经无法通过简单的绝缘修复来解决,就需要考虑更换整个绕组,进行彻底的绝缘处理。
四、结语在汽轮发电机的运行中,转子匝间短路问题是一个常见但又十分严重的问题。
对于汽轮发电机转子匝间短路问题的检测和处理需要引起重视。
只有及时发现问题、采取有效的处理方法,才能保证发电机的正常运行,延长设备的使用寿命,确保电力系统的安全稳定运行。
希望通过本文的介绍,能够对相关人员有所帮助,提高对汽轮发电机转子匝间短路问题的认识和处理能力。
发电机转子匝间短路故障分析及处理摘要: 某电厂2号汽轮发电机组运行中7#瓦轴振突然增大,经全面分析原因,通过直流电阻和交流阻抗试验,判断为发电机转子匝间短路引起振动。
解体检查发现,转子端部固定薄弱,引起部分转子匝间垫条、线圈发生位移,绝缘磨损导致匝间短路,处理后转子试验数据合格,机组投运正常,振动消失。
关键词:发电机;转子;匝间短路。
analysis and treatment of vibration of turbo generator unitinduced bv turn—to—turn short circuit of rotor windings han shirong(guangdong red bay generation co., ltd. shanwei guangdong516623)abstract: a sudden severe vibration fault occurred in no.7 bearing of no.2 turbo generation unit. the dc resistance and ac impedance test showed that the turn—to—turn short circuit of rotor winding brought about the vibration of no .2 generation.disintegration inspection discovery, rotor nose fixed weak, causes the partial rotor circle the pad strip, the coil has the displacement, the insulation attrition causes the turn-to-turn short circuit, after processing the rotor tentative data to be qualified, the unit throwstransports normally, vibration vanishing.key words: turbo generator,rotor windings,turn—to—turn short circuit1 引言某电厂#2发电机是东方电机股份有限公司生产的qfsn-655-2-22a型汽轮发电机,2005年12月出厂,2008年2月通过168后,正式投入商业运行。
2009年3月,2#发电机大修后投入运行后不久,7#轴瓦振动值由正常运行时的60μm突然增大到130μm,超过报警值(125μm),最高上升至144μm,随后一直稳定在135μm运行。
#2发电机的转子存在如下特性:转子振动与负荷之间都存在着明显的相关性:各轴承瓦振随负荷、励磁电流增加而增大。
对电气设备进行外部检查,未发现异常。
经对机组运行工况及相关操作进行全面分析,基本排除机械原因引起的振动,初步认定2号发电机转子匝间短路导致机组发生振动。
停机对转子做直流电阻和交流阻抗试验,判断发电机转子发生匝间短路。
2 故障分析引起汽轮发电机组突发振动主要有机械和电气两方面的原因。
机械方面主要有断叶片、动静部件摩擦、汽流激振、转子突然受到外界大的扰动冲击、油膜振荡等;电气方面通常是转子在制造、运行过程中发生了匝间短路故障。
由于励磁电流减小时振动会减弱;励磁电流为零时振动会消失,基本判定为转子绕组匝间短路引起的振动。
发电机转子结构复杂,匝间绝缘薄弱,因制造、安装、运行、维修等原因,常发生绕组匝间短路故障.导致发电机转子电流增大、机组振动增加。
判断转子绕组匝间短路常用方法有:测量转子绕组直流电阻,比较发电机短路和空载特性曲线,测量转子绕组交流阻抗和功率损耗,测量单开口变压器的感应电势和相角,双开口变压器感应法,功率表相量投影法,直流压降计算法等,以及励磁电流判别法,定子环流判别法.rso重复脉冲检测法.小波分析等新方法。
从方法的简便、可靠、灵敏程度来看,现场多采用测量转子绕组交流阻抗和功率损耗法,并结合直流电阻法测量结果进行综合分析,即可判断转子绕组是否存在匝问短路。
为了获取该转子存在匝间短路的数据资料,安排了停机前的相关试验,其中发电机出口三相短路状态下的匝间录波波形见图1。
图1:#2发电机转子的动态匝间短路波形(定子绕组三相短路状态)通过匝间录波波形分析,确认#2发电机转子确存匝间短路。
由于图2中的波形与以往发电机三相短路状态下所做匝间短路检测波形不一致,且图2中左右两个波形还不对称,波形也有较大差异,因此,分析认为图2中的波形在检测过程中,可能受到了某种因素的影响,使检测到的波形的准确性有所欠缺,因此有必要进行转子绕组分布电压试验,以便确定匝间短路故障具体发生在哪个或哪些线圈上。
2010年6月14日,#2发电机转子从发电机膛内抽出来置于平板大货车上,准备返厂处理。
为掌握转子绕组静态下的故障情况,在转子封装启程前,对该转子进行了静态下的电气试验,主要进行了转子绕组的绝缘电阻测量和绕组分布电压测量。
首先,测量了转子绕组的绝缘情况,测量数据如表1所示。
表1:转子绕组对本体的绝缘电阻测量值试验仪器及试验电压转子绕组对本体的绝缘电阻(ω)数字兆欧表,dc:1000v 0.0数字兆欧表,dc:500v 0.0数字兆欧表,dc:250v 0.0用fluke万用表测量0.0表1中的绝缘电阻测量值说明,2#发电机转子绕组存在着接地故障。
其次,进行了转子绕组的分布电压测量,测量结果如表2所示。
表2:两极各个线圈上的电压值(试验电压:50.7v)极1(外环)的各个线圈极2(内环)的各个线圈#1线圈 1.457 #1线圈 1.387#2线圈 3.204 #2线圈 3.201#3线圈 3.450 #3线圈 3.402#4线圈 3.655 #4线圈 3.486#5线圈 3.773 #5线圈0.837#6线圈 3.90 #6线圈 3.68#7线圈 3.91 #7线圈 3.271#8线圈 3.93 #8线圈 3.880由表2可绘出两极各个线圈上的电压分布曲线,如图2所示。
图2 两极各个线圈上的电压分布曲线正常情况下,极1和极2的各个对应线圈上的电压是十分接近的。
但从表2中的数据和图2中的曲线情况来看,汕尾电厂2#发电机转子两极线圈的电压分布差异很大。
其中,极1(外环)曲线良好,未见有异常现象,而极2(内环)的5#线圈上的电压骤降,说明该5#线圈存在着匝间短路故障。
另外,7#线圈上的电压也有明显下降,说明该线圈的匝间绝缘也可能存在着某种隐患。
为便于比较,这里还给出了同类型发电机转子于2010年3月14日在东电修复后,现场测量得到的绕组分布电压曲线,如图3所示。
由图3可见,对于一台内部无故障、无隐患的转子,其两极绕组的分布电压曲线是非常吻合的。
图3 同类型发电机转子两极各个线圈上的电压分布曲线3 解体情况在对#2发电机转子绕组进行逐个绕圈拆出的过程中,发现转子绕组存在以下几类缺陷。
第一类缺陷:转子绕组在极2的5#线圈上发生了匝间短路故障,匝间短路点位于励侧端部左侧,发生在2#~3#匝之间的拐弯处,如图4~图5所示。
图42#匝与3#匝线棒表面的短路烧伤点图5 匝间短路点在转子极2绕组(共有8个线圈)上的位置第二类缺陷:匝间绝缘垫条产生了大幅度的位移,如图7所示。
匝间绝缘垫条如此大幅度的位移,显然大大增加了发生匝间短路故障的可能性。
当匝间绝缘垫条移出后,上下两匝线棒之间失去匝间绝缘的部分就可能处于若即若离的短路状态,这也很可能是图3曲线上极2的7#线圈电压下降的原因。
第三类缺陷:转子绕组的某些线圈在汽、励两侧端部均发生了严重的位移,不少的匝间绝缘垫条边缘因此受到挤压而变形上翘。
如图6所示。
图6 端部绕组发生明显位移的情况从检查的情况来看,估计不用多长时间,变形上翘的绝缘层都可能在挤压、扭折处发生破损,从而导致更多处发生匝间短路故障。
从图6中可以清晰地看到,某些转子绕组线圈上下匝之间在拐角处发生了严重的位移。
实际检查中发现,无论是在励端还是在汽端,线圈端部绕组发生位移的现象相当普遍,并且有一定的规律。
小号线圈(如1#、2#线圈)的位移比较小,大号线圈(如7#、8#线圈)的位移量就比较大。
而且线圈越在下面的匝,其拐角处的位移量就越小,越在上面的匝,相互之间的位移量就越大。
因此,8#线圈最上面一匝的位移量最大,7#线圈次之,依次类推。
经粗略测量,发现上下两匝之间最大的位移量竟达到7mm。
如此大幅度的位移,必然使得上下两匝之间的绝缘层很容易受挤压变形、或发生磨损,并最终将造成匝间短路。
第四类缺陷:转子绕组端部的固定十分薄弱,强度远远不够,这是导致上述各类缺陷的根源。
各个线圈的圆弧段之间仅靠单个的、宽度只有约10cm的绝缘隔板支撑,而在拐角处及其周围大范围区域内无任何绝缘板支撑。
实际运行中,转子以3000转/分钟的速度高速运转,转子绕组各个线圈不仅要承受着巨大的离心力的作用,还要承受着4000多安培大电流的热应力。
巨大的热应力显然会作用于绕组上,使线棒发生位移。
本来适当的位移是允许的,但必须保证线圈上下各匝之间稳定的位置关系。
由于各线圈在拐角处没有绝缘板支撑,当这个部位的各匝受热应力的作用产生位移时,就不受任何部件的约束。
随着时间的推移,上下各匝之间的位置关系必然发生改变。
由于机组运行时的负荷不断调整,各匝线棒之间的相对位置不断地发生变化,因此使得绝缘垫条不断地受到挤压,要么使之变形,要么使之移位。
加上线棒表面总是会有一定的凹凸不平整度,当上下匝之间受离心力的作用而紧紧地贴在一起,又受到热应力的作用相互之间发生位移时,就必然会对匝间绝缘产生磨损,并最终磨穿绝缘垫条,导致匝间短路故障的发生。
4 故障处理根据解体检查情况,发电机厂家技术人员对该转子部分部件进行了更换。
更换槽口块和端部垫块,端部垫块采用新的设计方案。
更换护环扇形绝缘,契下垫条和槽底垫条,槽衬,匝间绝缘等。
回装后对发电机定子绕组做泄漏电流和直流耐压试验均正常;转子配重、机组启动后对发电机做短路和空载试验,二者的特性曲线均与交接试验曲线相符,证明发电机绝缘处理正常,测量各瓦振动值也恢复正常。
5 结论根据上述分析,只要不改变端部的这种固定结构方式,匝间短路故障就必然会再次发生,而且会频繁地发生。
即使没有杂质进入,由于上下匝之间不断地磨损匝间绝缘,也会很快地导致转子匝间短路故障。
#2发电机转子在处理过程中,转子绕组端部有固定结构的缺陷,务必采用具有足够支撑强度的端部绕组固定结构,才能从根本上解决当前转子绕组匝间短路的问题。
注:文章内的图表及公式请以pdf格式查看。