九甸峡水电站发电机定子绕组泄漏电流不平衡故障查找及处理

张 军

(甘肃电投九甸峡水电开发有限责任公司，甘肃?临洮?730500)



九甸峡水电站发电机定子绕组泄漏电流不平衡故障查找及处理

张 军

(甘肃电投九甸峡水电开发有限责任公司，甘肃?临洮?730500)

1 概 述

甘肃省洮河九甸峡水利枢纽工程是优先解决甘肃中部干旱地区11个国家扶贫重点县城镇及工业用水、农村人畜饮水、生态环境用水，兼有灌溉、发电、防洪等综合利用功能的大型跨流域调水工程，也是甘肃省“十五”计划立项建设的重要基础设施，其水电站发电机型号为SF100—24/6400，额定功率100 MW，额定电压13.8 kV，额定电流4 922 A，绝缘等级F,定子绕组接线2Y。2015年1月12日，在进行1号发电机定子绕组泄漏电流和直流耐压预防性试验时发现A、B、C相的泄漏电流值不平衡(见表1，定子绕组温度：45 ℃)。

表1 泄漏电流值(处理前)

《电力设备预防性试验规程》(DL/T 596—1996)中要求：在规定试验电压下，各相泄漏电流的差别不应大于最小值的100%;最大泄漏电流在20 μA以下者，相间差值与历次试验结果比较，不应有显著的变化。试验人员怀疑1号发电机定子绕组C相端部绝缘有缺陷。

2 查找缺陷部位

在发电机预防性试验中，测量泄漏电流时所加的直流电压为2.0Ut，良好的绝缘其伏安特性应近似于直线；当绝缘有局部或全部缺陷或有受潮现象时，泄漏电流急剧增长，其伏安特性则不再是1条直线。通过绘制泄漏电流和电压的关系曲线、泄漏电流和时间的关系曲线可进一步分析判断绝缘状况。

2.1 关系曲线

从泄漏电流和电压的关系曲线可看出(见图1)，A、B相绝缘良好，泄漏电流和电压的关系几乎呈1条直线，且上升小。C相的泄漏电流在1.5Ut下明显增加，上升较快，和电压的关系不是1条直线，说明绝缘有缺陷。根据曲线，作出如下分析：

图1 泄漏电流和电压的关系曲线

2.2i=f(t)关系曲线

从泄漏电流和时间的关系曲线i=f(t)可看出(见图2)，A、B相绝缘良好，C相绝缘有缺陷。

图2 泄漏电流和时间的关系曲线

对C相分层做试验，上层支路在27.6 kV泄漏电流为3 μA，下层支路在27.6 kV泄漏电流为96 μA，泄漏电流没有减小，有显著的增大；说明有高阻性缺陷和绝缘分层、松弛或潮气浸入绝缘内部，但充电现象正常，说明缺陷部位远离铁芯的端部。

1月13日，检修人员对定子绕组上端部、下端部用带电清洗液进行清洗，重点是对C相上端部、下端部的检查、清洗、干燥。

1月15日，对C相下层支路的定子线圈做标识，分2组，每组4人，在上风洞、下风洞对定子线圈端部进行观察。定子绕组温度：26 ℃。电压升至20.7 kV时，泄漏电流为18 μA，153号槽上层定子线圈下端部扎带处出现亮点；电压升至27.6 kV，泄漏电流为120 μA，153号槽上层定子线圈下端部扎带处亮点明显，随后此处闪络、放电。测试C相下层支路定子线圈绝缘电阻，符合规范要求。重新升直流电压，电压升至3.8 kV时，Ix=18 μA；电压升至20.7 kV时,泄漏电流增加很快，Ix=58 μA，中止试验，确定故障点。

3 原因分析及处理

经检查，153号槽上层定子线圈下端部扎带处绝缘有破损，绝缘分层、松弛，包扎定子端部绝缘的玻璃丝带未完全浸胶。

对缺陷部位进行处理、干燥，并重新绑扎带。1月19日，进行处理后的泄漏电流和直流耐压试验，数据符合标准(见表2)。

表2 泄漏电流值(处理后)

4 结 语

直流耐压及泄漏电流测量是发现发电机定子绕组端部缺陷的一种有效方法，当三相泄漏电流严重不平衡时，应引起重视，要找到泄漏电流不平衡的原因，查找出定子绕组绝缘存在的潜在缺陷，确定缺陷具体部位，并予以消除，提高发电机的健康水平。

责任编辑 吴 昊

2015-06-10

张 军(1972-),男,助理工程师,主要从事水电站安全、技术管理工作。 E_mail：648342565@qq.com