600MW汽轮发电机转子接地故障查找及原因分析

发电机转子接地故障分析摘要本文详细阐述了转子一点接地和多点接地故障的原理、种类及危害；并且结合张家口发电厂1#-4#机组发生的具体接地案例对接地原因进行分析，最后，具体讲述了接地点的几种查找方法。

关键词发电机转子接地故障直流电阻比较法1、接地故障的危害发电机绕组接地是发电机运行中较易发生的故障，又是严重影响发电机安全运行的故障。

正常运行状态下，发电机转子绕组对地之间有一定的绝缘电阻与分布电容。

其绝缘电阻大于1MΩ。

因某种原因绝缘电阻严重下降或对地绝缘损坏时，最常见的既是一点接地故障。

众所周知，发电机转子绕组一点接铁心即是一点接地，但绕组与地之间并未形成电流回路，因此故障点没有电流流过，励磁回路仍能保持正常运行状态，对发电机运行尚无直接影响。

但是，一点接地存在后，在切合励磁开关及发电机出口断路器，或发生其它运行事故，在转子回路将会产生操作过电压，这时候将有可能导致另外的接地点出现，形成严重威胁发电机安全运行的两点或多点接地事故。

此时，发电机将出现不同程度地振动加剧、机组大轴磁化、局部烧损转子绕组绝缘及转轴的严重后果。

我厂#1—4发电机多次发生接地故障，严重影响机组的安全稳定运行。

因此研究转子绕组接地的原因，采取相应的防治措施具有重要的实际意义。

2、接地故障的分类转子绕组的接地故障，按其接地的稳定性，可分为稳定和不稳定接地；按其接地的电阻值，可分为低阻接地（金属性接地）和高阻接地（非金属性接地）。

3、接地故障的原因转子绕组接地的原因是多种多样的，从我厂#1--4发电机转子接地故障统计资料分析，我厂转子接地故障的发生主要有以下几方面原因：（1）制造质量不良。

由于#1、2发电机为东方电机厂300MW系列中的早期产品，在没有考虑转子绕组在运行中受热膨胀及受到离心力作用时产生的位移情况，转子结构中没有设计滑移结构，造成转子绕组运行中受热膨胀不顺而变形，且在运行中产生位移时绕组与绝缘物发生摩擦。

当绕组发生受热膨胀不顺变形多为不均匀变形，变形后的绕组对绝缘层产生不均匀压力，使得绝缘机械强度低的部位损坏造成接地、短路故障。

600MW机组发电机转子匝间短路分析与处理摘要：600MW级火力发电机组由于发电机容量大，转速高，如果在设计和制造上存在不足，或者运行检修工艺不当，则转子出现问题几率就比较大。

转子绕组出现的问题主要有接地、开路和匝间短路等故障，其中转子绕组的匝间短路故障占有非常大比例。

轻微的转子匝间短路故障在开始阶段对发电机运行影响不大，但如果发展成严重的匝间短路后，会使励磁电流增大，线棒过热会导致变形，限制发电机无功功率，电压波形畸变，有时还会增加机组的振动幅值，甚至被迫停机，故障的进一步发展会造成短路点局部过热会使绝缘烧毁接地、护环烧坏、大轴磁化，甚至造成转子烧损事故。

因此完善优化设计、改进制造和检修工艺尽可能避免在非正常工况下长期运行，就成为保障大型发电机组安全可靠运行的前提。

近几年国家大力推进风电、光伏等新能源发电，电网对火力发电企业设备的可靠性、灵活性提出更高要求，频繁调频、调峰对大型火力发电机组安全运行的影响愈发明显。

由东方电气制造的QFSN-1000-2-27型发电机目前在我国火力发电机组建设当中得到了广泛的应用，因此通过对QFSN-1000-2-27型发电机的转子匝间短路故障进行总结分析将对同型号发电机在的安全运行具有十分重要的意义。

关键词：600MW机组;发电机转子;匝间短路;判断处理1.发电机概述QFSN-1000-2-27型汽轮发电机为汽轮机直接拖动的隐极式、二机、三相同步发电机。

发电机采用水氢氢冷却方式，配有一套氢油水控制系统，采用静止可控硅，基端变自励方式励磁，并采用端盖式轴承支撑。

转子绕组采用具有良好的导电性能、机械性能和抗蠕变性能的含银铜线制成。

发电机转子绕组共有32槽，分为Ⅰ、Ⅱ两极共计16组绕组，转子每槽线匝数为4x1+7x7。

每匝铜排尺寸为46.4x7.9mm，转子匝间绝缘厚度为0.33mm。

匝与匝之间采用了复合绝缘材料进行隔离。

1.故障发生过程某公司1000MW该型号汽轮发电机在投运一个月后，转子出现动态匝间短路现象，就地匝间短路在线监测装置发出短路报警信号。

600MW发电机常见问题分析及对策摘要：本文对 600MW发电机近几年出现的三类典型问题：定子绕组端部磨损，转子绕组匝间短路、接地和漏氢原因进行了分析，结合问题处理过程总结了经验。

从发电机制造工艺流程及制造过程监理重点制定出有针对性的防范措施，对已投产的发电机提出了检修建议，以期提高发电机运行的安全可靠性。

关键词：600MW；发电机；问题分析；对策前言随着国民经济的发展，电力能源在现代社会经济中的地位越来越重要，无论是居民的日常生活，还是工厂的生产活动，都需要电力的支持，因此保障供电安全十分重要。

而大型发电机则是电厂的主要工作设备，一旦发电机出现故障，就会对供电产生重大影响，因此定期检查发电机的运行状态，及时发现存在的问题并加以解决，从而确保发电机不出现重大事故，是一项重要的任务。

一、常见问题介绍及分析（一）发电机定子绕组端部磨损，严重时造成绕组接地或匝间短路经现场检查、与技术人员确认：绝缘拉紧楔与绝缘鞍块以及拉紧楔与绑环接触不好（接触面积过小或存在线接触、点接触情况），间隙过大（甚至还有部分拉紧螺杆上的绝缘垫圈未进行浸胶固化处理），机组运行时在温度和振动的作用下，楔块发生位移，蝶形弹簧垫圈的预应力释放，造成拉紧楔松动并持续恶化，发展成绝缘垫圈磨损拉紧楔螺杆松动，最终造成螺杆被磨断，拉紧楔脱落又磨损线棒端部主绝缘。

严重的地方已造成线棒主绝缘完全破损，出现“露铜”[1]。

检查后分析原因很明确，制造过程中为对线棒在槽口部份进行整形而垫入的绝缘垫片没有涂胶固化、定位。

松动的绝缘垫片在运行振动中与线棒产生位移，磨损线棒外绝缘层，最后出现“露铜”现象。

（二）发电机定子常见问题在发电机的日常运行中，定子最常见的问题主要是槽楔松动和线圈绝缘老化，且槽楔松动是定子线圈绝缘老化的重要原因。

定子槽楔松动及处理对策大型发电机在运行过程中，定子线棒受到100Ｈｚ交变电磁力的作用发生振动，长时间运行会导致绝缘层磨损，电腐蚀现象加剧，绝缘层击穿，甚至引发停机。