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116第45卷 第07期2022年07月Vol.45 No.07Jul.2022水 电 站 机 电 技 术Mechanical & Electrical Technique of Hydropower Station0 引言某大型电站发电机额定容量为777.8 MW，额定电压为20 kV，发电机定子绕组为三相双层波绕组，每相5支路并联，发电机中性点采用经接地变的高电阻方式接地。
发电机在磁极极靴上装有阻尼绕组，阻尼绕组的作用是抑制振荡，帮助自整步，提高稳定性，补偿由于不对称电流产生的负序分量的电枢反应，抑制不对称短路时的过电压。
阻尼绕组之间通过阻尼软连接相连，该发电机在机组检修期间发现定子线棒下端部出现多处铜丝搭接放电痕迹。
经详细检查确认，发现有48根上层定子线棒、9根下层定子线棒端部存在明显放电痕迹，放电处皆有铜丝附着，放电痕迹大部分位于两个斜边垫块之间；另有23个线棒表面附着有铜丝，无放电痕迹。
1 阻尼软连接和线棒检查1.1 阻尼软连接检查定子线棒放电现象经初步分析为磁极阻尼软连接铜丝断裂掉落所致，为明确铜丝来源，在发电机定子随机选择2处对称位置的挡风板进行拆除，对拆除挡风板处的阻尼绕组和磁极软连接进行检查，发现磁极软连接基本完好，阻尼绕组表面有磨损现象，为进一步确定所有阻尼绕组的状态，拆除所有挡风板来查看阻尼软连接磨损情况。
在挡风板全部拆除后，对磁极阻尼软连接（下风洞共160对）和磁极间软连接（80个）进行了详细检查，发现63~64号磁极阻尼软连接完全断裂，有约5个阻尼软连接表面有毛刺磨损现象，其余阻尼软连接外表面检查良好；磁极间软连接检查发现有十多处出现少量铜丝断股，其余外表无异常。
为确定阻尼软连接接触处是否有磨损断股现象，现场随机拆下65~66号磁极阻尼软连接进行检查，发现内部有磨损毛刺现象。
初步检查表明阻尼软连接和磁极间软连接在机组运行过程中会受到电磁力的作用，导致软连接表面和连接处出现磨损断股现象，严重的会导致软连接完全断裂。
水轮发电机定子绕组内部故障暂态电流的计算方法分析摘要：内部故障暂态仿真计算对于快速继电保护而言是非常重要的，直接影响着继电保护设备功能的及时发挥，关系着设备的运行安全。
本文主要针对水轮发电机定子绕组内部故障暂态电流的计算问题，采用场路耦合法对其进行了讨论和阐述。
关键词：水轮发电机；定子绕组；内部故障；暂态电流；计算方法1 前言水轮发电机是指以水轮机为原动机，将水能转化为电能的发电机，是水电站生产的主要动力设备。
伴随着经济全球化的发展，能源危机成为各国关注的重点问题，我国作为一个人口大国，能源形势尤其严峻。
对此，政府部门提出了可持续发展的理念，加大了对于绿色可再生能源的开发力度，水能也因此成为一种重要的能源形式，受到了社会各界的广泛关注。
需要注意的是，水轮发电机作为水电站生产的主要动力设备，其定子绕组一旦出现内部故障，会造成巨大的破坏力，不仅会影响发电机的正常运行，甚至可能影响整个电力系统的稳定和发展。
因此，在水轮发电机组，必须配置合理有效的主保护方案，及时对机组的内部故障进行检测和处理。
一般来讲，要求发电机主保护在故障后一个周波左右动作，而此时电机的正处于过渡过程中，因此，需要对定子绕组内部故障暂态电流进行准确计算，以保证主保护的正常动作。
2 水轮发电机定子绕组内部故障场路耦合模型水轮发电机一般情况下结构相对庞大，要想建立切合实际的三维电磁场有限元模型几乎是不可能的，因此，在对其定子绕组内部故障进行分析时，通常都会建立场路耦合模型，将求解区域分割为场、路两个部分，在方便计算的同时，也可以使得计算结果更加准确真实。
2.1 电路方程这里结合发电机惯例，假定定子各相绕组通过正向电流，产生负值磁链，励磁绕组通过正向电流，产生正值磁链，则电机回路电压方程为：（1）其中，U、I、分别代表回路电压、电流以及磁链，是N维列向量（N表示总回路数），R表示回路电阻矩阵，是N阶方阵。
回路电流与线圈电流满足下列关系Ib=GI （2）其中G代表所有线圈支路与回路的关联矩阵。
发电机定子绕组常见故障的分析及处理摘要：伴随我国科学技术的日渐成熟，加快我国机电制备技术发展进程，也提升发电机单机的容量。
发电机是电力系统的关键构成，若是出现不同程度故障，将对电厂效益以及生产安全性等带来影响。
因此，电厂必须做好发电机的故障检修工作，特别是定子绕组常见故障的分析和处理。
因为该处理方法存在一定难度，因此，建议发电机组设备检修和处理工作人员，尝试应用多回路的理论去分析发电机组的内部故障，然后对绕组的故障以及绝缘缺陷的定位进行处理，这样利于迅速和精准的判断出故障的位置，然后选择适合的方法来进行处理，提高故障检修以及维护的效果，确保故障被及时和有效处理。
关键词：发电机；定子绕组；常见故障；分析；处理前言：社会的发展，经济的繁荣，带动电厂的现代化发展进程，使得电厂的规模不断扩大，生产作业量进一步增加。
在此形势下，电厂要想更好的发展，需要做好生产作业，针对当下发电机定子绕组的常见故障进行分析和处理，结合故障特点以及产生原因，优先做好故障的分析以及耐压测试试验，然后结合试验结果等采取科学方法和举措处理故障，如，利用多回路理论分析来发现电机内部的故障、分析故障之路电流相位以及大小、分析中性点的连接线的电流大小等，利于精准判断故障和明确故障，结合分析结果和信息，应用科学方法去处理和管控故障。
1.发电机定子绕组常见故障的分析1.1安装工艺方面的因素安装期间，一些故障人员操作错误，部分工作人员安装的未依据标准以及未及时地清理掉定子绕组表面遗留杂物和尖角毛刺等，导致发电机安装的质量差。
因为绕组的表面电位很高，所以，若是在较高的磁场作用之下，表面的尖端将优异诱发很多电荷的积累，导致出现放电现象[1]。
1.2定子通水的因素部分附属性设备在检修环节要仔细地去检查，排查设备存在的隐患。
如，以上海电机厂生产和制造的330MW类型发电机为例，该发电机在使用期间曾在定子线棒下端出现绝缘击穿事故。
对该事故产生的原因进行分析给出，是因为发电机组冷却管道出现堵塞问题，使得单支线棒的温度不断升高，导致局部出现过热问题。
大型水轮发电机定子绕组新型组合换位方法分析摘要：水轮发电机定子绕组内部故障破坏力极强，会对发电机本身甚至电力系统的稳定运行造成严重影响。
因此水轮发电机组必须配置有效的主保护方案，以便及时检测出机组的内部故障。
通常要求发电机的主保护在故障后1个周波左右动作，此时电机的过渡过程还没有结束。
因此需要准确的计算水轮发电机定子绕组内部故障暂态过程。
关键词：大型水轮发电机定子绕组；组合换位方法；大型水轮发电机的定子线棒由许多股线排列而成，并在鼻端由并头套连接。
由于发电机定子股线在磁场中所处位置不同，股线间会形成电势差从而导致环流。
由此产生的环流会导致线棒的平均温度升高，降低发电机效率。
所以，为了减小环流损耗，改善温度分布不均匀问题必须采用定子线棒股线换位技术。
一、水轮发电机定子绕组有效性对于大型发电机定子绕组环流损耗计算，国内外学者做了大量研究。
目前对发电机定子线棒环流损耗的计算主要有解析法及解析数值结合法。
解析法是通过解析公式计算每根股线漏感电势进一步求取环流损耗，而解析数值结合法则通过数值法求得槽部及端部漏磁场，再由通过每根股线电流构成的电路方程求得环流损耗。
采用解析法对一台汽轮发电机定子线棒槽部股线设置一处及三处空换位段情况进行了理论分析，推导出了相应的解析表达式；采用解析法对机组定子线棒不完全换位进行了分析计算，并将计算结果与西安交通大学等计算结果进行了对比，证明了其准确性。
同样应用解析法分别对汽轮发电机及水轮发电机定子线棒环流损耗进行了分析计算。
解析法虽然计算方便且易于实现程序化，但其对电机的端部和槽部的漏磁分量有过多的忽略和假设，计算的局限性很大。
应用解析数值结合法对大型发电机定子线棒环流损耗进行了分析计算，其线棒端部均采用准三维模拟。
该方法部分提高了漏磁场的计算精度，但对线棒的股线换位及排列方式缺乏准确描述。
所以要准确计算环流损耗应从场的观点采用数值分析方法。
全换位方式的环流损耗进行了计算，并对线棒槽部及端部漏磁场做了详细分析。
大型发电机绕组电气故障分析发布时间：2021-11-24T06:27:46.415Z 来源：《当代电力文化》2021年24期作者：刘聪刘金伟韩雷[导读] 电气绕组电气故障是较为常见的电气故障之一刘聪刘金伟韩雷华能沁北发电有限责任公司，河南济源 454600摘要：电气绕组电气故障是较为常见的电气故障之一，按照电气故障的发生的位置以及原因不同，其主要分为定子绕组电气故障、转子绕组电气故障，以及由大型发电机不对称运行引起的绕组电气故障。
这些电气故障都会造成突然短路问题，引起大型发电机绕组破坏，会对大型发电机造成极大的危害。
因此，在实际工作中，要根据实际情况，分析大型发电机绕组电气故障产生的原因与部分，并针对性采取措施，快速查找和排除电气故障，并设置一定的预防措施，以保证大型发电机的安全稳定运行，保证电力的稳定供应。
关键词：发电机；绕组电气故障；运行；1定子绕组的电气故障分析1.1定子绕组电气故障概述大型发电机内绕组电气故障常见于同步电机的定子绕组中，此类故障的主要类别包括以下几个，分别是同支路匝间短路、同相不同支路匝间短路、相间短路以及支路开焊等。
同步电机定子绕组故障在大型发电机中比较常见，而且可以造成较为严重的后果。
主要是由于同步电机出现定子绕组电气故障后，可以产生非常大的短路电流，从而引起过热问题导致大型发电机的结构部件烧毁，并且会引发破坏性极大的电磁力，引起强大的负序磁场，其可能会远远超过设计的允许值，并严重损坏转子。
此外，在定子绕组电气故障中，单相接地引起的绕组故障也是较为常见的起因之一，一般指的是铁芯和定子绕组之间的绝缘被击穿，从而导致的短路引发定子绕组电气故障。
1.2定子绕组电气故障原因多数情况下，导致定子绕组故障的原因都是由于电子绕组的绝缘层破坏。
绝缘层破坏主要包括自然老化过程以及绝缘层被击穿，大多数情况下是两种因素共同作用的结果。
如果发电机的端口发生相间短路，则发电机会产生大电流，该电流是额定电流的4~5倍。
大型发电机绕组电气故障分析大型发电机是电力系统的核心，是十分重要和昂贵的设备，其运行可靠性对系统的正常运行、用户的不间断供电、保证电能质量以至整个社会的安全运转都起着极其重要的作用。
发电机绕组的故障类型主要有：定子绕组相间短路；定子绕组一相匝间短路；定子绕组单相接地；转子绕组一点接地或两点接地；转子励磁回路励磁电流消失。
发电机的不正常运行状态主要有：由于外部短路引起的定子绕组过电流；由于负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷；由外部不对称短路或不对称负荷引起的发电机负序过电流和过负荷；由于突然甩负荷引起的定子电流过电压；由于励磁回路故障或强励时间过长引起的转子绕组过负荷；由于汽轮机主汽门突然关闭引起发电机逆功率等。
这些故障和不正常运行都和发电机绕组破坏有着直接的联系。
1 定子绕组故障分析同步电机定子绕组内部故障主要包括同支路的匝间短路、同相不同支路的匝间短路、相间短路和支路开焊等。
同步电机定子绕组内部故障是电机中常见的破坏性很强的故障，其很大的短路电流会产生破坏性严重的电磁力，也可能产生过热而烧毁绕组和铁心。
故障产生的负序磁场可能大大超过设计允许值而造成转子的严重损伤。
定子绕组的单相接地也是发电机最常见的一种故障，通常指定子绕组与铁芯间的绝缘破坏。
通过定性和定量分析故障电流后，机组需要设置相应的保护。
定子故障通常都是定子绕组绝缘损坏引起的。
定子绕组绝缘损坏通常有绝缘体的自然老化和绝缘击穿。
当发电机端口处发生相间短路时，发电机可能出现4～5 倍于额定电流的大电流，急剧增大的短路电流和产生的巨大的电磁力和电磁转矩，对定子绕组、转轴、机座都将产生极大的冲击而损伤，巨大的冲击力将直接损坏发电机定子端部线棒，使其严重变形、断裂、造成绝缘损坏。
由外部原因引起的绕组绝缘损坏也很常见，如定子铁心叠装松动、绝缘体表面落上磁性物体、绕组线棒在槽内固定不紧，在运行中因振动使绝缘体发生摩擦而造成绝缘损坏；在发电机制造中因下线安装不严格造成的线棒绝缘局部缺陷、转子零部件在运行中端部固定零件脱落、端部接头开焊等都可能引起绝缘损坏，从而进一步造成定子绕组接地或相间短路故障。
水轮发电机组定子线圈单相一点接地故障分析及处理韦伟发布时间：2021-04-12T10:13:26.093Z 来源：2020年《建筑模拟》第14期作者：韦伟[导读] 水轮发电机组定子线圈单相一点接地故障在大概率情况下都是以更换定子线圈作为最终处理方案，但在特定条件下也可以采用相适应的方式进行处理，如线圈表面局部绝缘再造，效果也较为理想。
澧县艳洲水利水电工程管理局湖南省常德市 415500摘要：水轮发电机组定子线圈单相一点接地故障在大概率情况下都是以更换定子线圈作为最终处理方案，但在特定条件下也可以采用相适应的方式进行处理，如线圈表面局部绝缘再造，效果也较为理想。
关键词：水轮发电机组定子线圈单相一点接地绝缘1、前言艳洲水电站位于澧水尾闾，澧阳平原腹地，距澧县县城5km。
电站枢纽工程属于澧水梯级开发最末一级电站，水电站共有发电机组10台，5#号发电机组于1994年7月并网发电。
发电机额定功率3000KW，额定电压6.3kv，定子线圈绝缘等级B级，双星形接线。
5#号发电机组曾于1998年7月发生过定转子扫堂的故障，后经处理后机组投入正常运行。
2、故障发生的经过2009年11月3日，艳洲水电站5#、6#、9#号发电机组处于正常运行状态，晚班21：00时许，6kvI段母线突发母线单相接地故障信号。
运行值班人员立即对6kvI段母线电压进行检查，结果为Uao为0kv，Ubo、Uco均接近6.3kv（线电压），即判断为A相接地，紧接着对6kvI段母线相关回路设备进行排查，当5#号发电机组退出并网运行后，接地信号即随之消失。
经运行值班人员检查分析后判断，为5#号发电机组一次回路电气设备A相接地。
3、故障的分析及处理11月4日上午，检修车间组织专业技术人员对5#号发电机组电气设备进行试验检查，确定为5#号发电机组定子A相线圈接地，绝缘摇测（2500V摇表）为0MΩ。
随后对定子线圈进行初步处理，绝缘摇测没有变化，怀疑为金属性接地。
水轮发电机定子绕组短路故障分析水轮发电机是水电站生产电能最重要的动力设备，水轮发电机定子绕组短路故障时将会严重影响水电站的正常维护与运行，如不及时处理，可能会对电网造成冲击，甚至带来重大的经济损失，因此对水轮发电机定子绕组短路故障分析显得十分重要。
当前水轮发电机故障诊断主要包括智能故障诊断方法以及信号处理方法，基于水轮发电机故障类型多并呈现高维性的特点，本文对水轮发电机定子绕组短路故障进行了详细的分析和探究。
标签：水轮发电机；定子绕组；短路故障一、定子绕组概述发电机分为固定部分的定子和旋转部分的转子，定子绕组根据线圈绕制的形状和嵌装布线方式的不同又可分为集中式和分布式两种形式，集中式绕组的绕制较嵌装式简单但是效率比较低，运行性能也不高，现在被广泛使用的是应用分布式绕组形式。
根据不同机种、型号及线圈嵌绕的工艺条件，电动机各自设计采用不同的绕组型式和规格，故其绕组的技术参数也不相同，与定子绕组相对的是转子绕组。
定子绕组是发电机的动脉，定子绕组的绝缘应该达到一定的耐热等级和足够的介电强度，并保证在运行期间不会出现异常现象，定子在使用时要保证其不会出现损坏现象，使用前要开箱进行检查，查看线棒是否出现变形、受损现象。
二、故障现象及原因分析该发电机信号屏上4号发电机差动保护、发电机故障光字牌亮，4号发电机出口开关指示在“开”位置。
经检查，发电机出口开关和灭磁开关已经断开，机组处于50%额定转速空转运行。
值班人员迅速采取措施刹车停机，检查定子绕组外观，没有发现明显异常。
考虑到属于发电机主保护动作，立即通知检修人员处理。
相关技术人员到现场后，指导修复绕组。
修复的时候，发现定子绕组在铁心槽楔中的大部分固定线圈已经松动，部分绕组线圈与端部的端箍之间缝隙较大。
用兆欧表检测，有6处绝缘电阻不合格。
经过讨论，认为定子绕组工艺方面存在缺陷，在绕组线圈与端部端箍之间没有缓冲垫，同时固定的铁心槽楔紧度不够，使得运行过程中绕组线圈在铁心中有轻微的振动，从而导致定子绕组与端箍间的绝缘层被破坏，绝缘性能降低，最终造成A，C相两线圈同时通过端箍短路。
水轮发电机定子、转子、断路器故障原因与处理摘要：水轮发电机是水电站生产电能最重要的动力设备，一旦出现故障就会造成严重的经济损失。
在水轮发电机组中常见的故障包括定子、转子、断路器等电气设备故障，严重影响供电可靠性，本文主要分析水轮发电机组定子、转子、断路器等电气设备故障原因与处理措施，希望能为相关人员带来一些帮助。
关键词：水轮发电机；故障诊断；断路器；转子水轮发电机故障将会严重影响水电站的正常运行，因此需要及时处理水轮发电机故障，进过这些年的发展，当前水轮发现机故障诊断主要包括智能故障诊断方法以及信号处理方法，水轮发电机故障呈现高维特点，故障有很多，本文析水轮发电机组定子、转子、断路器等电气设备故障原因与处理措施。
1.故障诊断概述水轮电动机是一种比较复杂的机电设备，在运行中是一个非常复杂的过程。
水轮发电机转子主要包括转子支架以及磁极等部件组成，推理轴承采用多波纹弹性油箱支撑结构，下支架式水轮发电机比较重要的一个结构部件，主要承担推动轴承和制动器的作用。
发动机在正常运行情况下，不允许过负荷运行，转子线圈温度要求小于130度。
水轮发电机组在故障诊断研究中，存在较多类型故障，水轮机的振动是水轮机组正常运行的关键指标，水轮发电机组运行中引起振摆的的原因有很多，如机械故障、磁率系统故障等，水轮发电机故障诊断中故障特征与故障状态呈现出一种非线性的关系，一般在采用神经网络进行异常震动故障诊断中，步骤为：收集原始数据→形成粒子个体→编码粒子群→随机生成粒子原始种群→训练RBF神经网络→调整最优解→获得最优神经网络→故障诊断，直至达到设定的精度。
2.水轮发电机定子、转子故障原因分析与处理水轮发电机组定子、转子故障常见定子绝缘故障、短路、定子主绝缘受伤等。
2.1水轮发电机组定子绝缘故障水轮发电机在设计、制造以及运输等步骤中可能会存在一定的损坏情况，未及时发现，导致出现绝缘击穿的事故，有多种表现形式。
如水轮发电机组运行十年未更换定子线棒，在带负荷工作情况下，定子出现保护工作，导致机组开关甩负荷。
