发电机定子线棒电晕腐蚀灼伤原因分析处理试验

刘俊蕾

（国网新源丰满发电厂维护部，吉林省吉林市 132108）

发电机定子线棒电晕腐蚀灼伤原因分析处理试验

刘俊蕾

（国网新源丰满发电厂维护部，吉林省吉林市 132108）

2012年,某大型水力发电站发电机组在例行检修中，机内检查时发现定子线棒有电晕腐蚀现象。通过原固分析，提出处理技术对策，并组织进行处理。本文对比分析两台机的处理过程，对产生的原因和处理后的试验方案进行分析。

水电站；定子线棒；电晕腐蚀；试验方案

0 引言

新中国成立后，我国的电力事业飞速发展，建成了一批水电厂。目前一些20世纪80年代前建成投运的发电机组开始进入运行了老龄化时期，本文分析了某电厂发生的两起线棒电晕腐蚀灼伤缺陷的原因，并全面介绍了其处理及处理后试验，以期为大家处理此类缺陷提供可借鉴的经验。

1 某电厂2号发电机定子线棒电腐蚀缺陷处理

1.1 发电机概况

该电厂2号发电机型号为CB850/190-48立式水轮发电机，制造厂家为苏联基洛夫电力工厂，1954年5月出产，于1955年3月投入运行。1976年12月，电厂对2号发电机定子线棒进行了更换，定子线棒运行至2012年已运行36年。在机内检查时发现多处棒上端部有电晕腐蚀现象，如图1和图2所示。

1.2 缺陷原因分析

电厂技术人员汇同哈尔滨电机厂专家对2号发定子线棒电腐蚀现象进行会诊，根据现场检查结果及查阅相关资料初步判定电腐蚀原因如下：

图1 164号前槽半导体防晕层开裂

图2 外腐蚀

（1）发电机线棒更换后运行时间达到36年，防晕层运行时间过长，抵御电腐蚀能力降低。

（2）主绝缘和防晕层长期运行，导致主绝缘和防晕层分离产生气隙，对地电压分配在主绝缘和气隙两种不同的介质上，产生气隙游离放电。

（3）发电机运行环境温度高，发热量大，促使绝缘材料不断老化。

1.3 检修方案制定实施

1.3.1 主要工器具准备

工器具主要准备：行灯、酒精、白布、电动扳手、活扳手、无溶剂室温固化胶、高阻防晕漆、毛刷、乳胶手套、口罩、连体作业服、手电筒、记录本等。

（1）电气一次班组提出缺陷填报申请，发电部在生产管理系统完成缺陷录入工作。

（2）电气一次班组根据缺陷完成办理工作票流程。

（3）由发电机专业班拆除风洞上部盖板4块。

（4）由发电机专业班拆除转子上部挡风板32块。

（5）打开转子下部挡风板32块，每块挡风板4枚固定螺栓，共计128枚固定螺栓。拆除前记录挡每块风板安装位置及螺丝拆卸前的数量。拆除时慢拿轻放，避免刮碰定子线棒绝缘。拆除后挡风板按照顺序摆放在指定位置。

（6）现场作业充分照明。

1.4 处理方法

对于电腐蚀严重，绝缘损伤较深的线棒，先使用无溶剂室温固化胶填充绝缘损伤处，干燥后再使用高阻防晕漆涂刷表面。对于电腐蚀只损伤防晕层的线棒，对其表面清理后，涂刷高阻防晕漆。

1.4.1 危险点分析和预控措施

（1） 室温固化胶和高阻防晕漆使用方法不当和现场通风不畅，易导致人员中毒。

控制措施为：

1）现场工作人员穿好防护服，戴好口罩；

2）现场施工期间，有专人负责监护；

3）轮流作业，并根据现场空气流通情况，轮换施工；

4）打开发电机风洞上部盖板形成空气对流；

（2）作业过程中易造成定子线棒绝缘降低和损坏。

控制措施为：

1）作业人员不允许踩踏定子线棒接头盒及过桥部分；

2）打开转子上部挡风板时慢拿轻放，避免刮碰定子线棒端部绝缘；

3）拆卸挡风板的螺丝集中放置，设专人看管并做好记录；

4）使用的材料、工器具清点登记。

（3）使用临时电源易造成人员触电。

控制措施为：

1）电动工器具与工作照明电源不可混用；

2）现场工作照明使用12V的行灯照明电源或使用手电筒；

3）现场设专人对临时电源进行维护；

4）电缆盘使用前必须检查外观良好，绝缘合格，电缆无破损，漏电保安器动作可靠；

5）高压班试验时人员暂停工作，必须全部撤离工作现场。

（4）遗留风洞内和传递工器具时落物伤人或砸伤设备。

控制措施为：

1）风洞口设专人进行登记，对所有进入风洞内的人员和工器具严格进行登记；

2）传递工具及材料使用工具袋和绳索捆绑结实，防止砸坏绝缘其他设备；

3）拆除挡风胶板时用绑绳拴牢，并安排专人用绳索牵住。拆卸时不可野蛮施工防止碎片脱落。

1.5 缺陷处理前后预防性试验数据对比报告

1.5.1 2号发电机修前试验

试验日期 ：2012年4月17日

温度：13℃

湿度：60%

2号发电机检前试验数据见表1和表2。

表1 2号发电机定子绕组绝缘电阻及吸收比测量

表2 2号发电机定子绕组直流耐压及直流泄漏电流测量

1.5.2 2号发电机定子缺陷处理后试验

试验日期 ：2012年4月20 日晚

温度：13℃

湿度：52%

2号发电机定子缺陷处理后试验数据见表3和表4。

表3 定子绕组绝缘电阻及吸收比测量

表4 定子绕组直流耐压及直流泄漏电流测量

经两次试验，可以得出：定子绕组两次预防试验结果均合格。从数据上看，缺陷处理后绝缘稍有上升（正常情况，停止备用的发电机绝缘随停机时间的延长，稍有降低）。

从两次试验数值分析，定子绕组主绝缘良好，没有发现异常。

1.6 预控措施

（1） 在发电机C级检修中组织人员对剩余4台同类型发电机进行专项检查。

（2） 在2号发电机检修台账中认真做好记录，包括此次检查有问题的槽号、数量、腐蚀程度等。为日后检修、维护提供可靠依据。

（3）对发电机改造年代相近的机组重点排查，做到同类型、同年代设备健康情况心中有数。

（4）加强日常维护及巡回力度，在巡回中重点对机组内气味进行辨别，如产生较重臭氧气味，应进一步检查确认，防微杜渐，控制该类缺陷进一步发展。

1.7 处理前后缺陷部位图片

使用吸尘器清理定子线棒上端部的浮灰与线棒间隔中的残渣，电腐蚀严重的前槽164号、后槽23号线棒，先使用无溶剂室温固化胶填充绝缘损伤处，干燥后再使用高阻防晕漆涂刷表面。处理前后的前槽164号示意见图3和图4。

图3 164号前槽半导体防晕层开裂

图4 处理后的164号前槽

电腐蚀只损伤防晕层表面的，对破损处进行表面清理后，涂刷高阻防晕漆。处理前后的外腐蚀的线棒见图5和图6。

2 某电厂7号发电机定子线棒电腐蚀缺陷处理

2.1 发电机概况

该厂7号发电机型号为CB850/190-48立式水轮发电机，制造厂家为苏联基洛夫电力工厂，1952年出产，于1953年4月投入运行。1979年5月电厂对7号发电机进行扩大性大修，运行至今已33年。

图5 外腐蚀的线棒

图6 处理后外腐蚀的线棒

7号发电机定子共有396槽，每槽内安装前、后线棒各一根，共792根定子线棒。

2.2 缺陷简述及缺陷原因分析

2012年6月6日，在7号发电机C级检修中，进行发电机定子项目检查，发现定子317号槽上层线棒上端部出现电晕放电现象，在对线棒下端部的检查中，无异常现象。其缺陷现象与该厂2号发电机相同，但缺陷线棒数量较少。

6月6日10点30分，技术人员对7号发电机定子线棒电晕放电现象进行会诊，经过1h的实地检查、摸排、评估，根据现场检查结果及查阅相关资料初步判定电腐蚀原因与7号发电机相同。

2.3 检修方案制定实施

对于同类发电机再次出现此项缺陷高度重视，在情况明晰后，决定借鉴处理2号发电机方案，根据7号发电机现场实际条件制定317号槽上层线棒电晕放电缺陷处理方案并实施。

2.4 处理方法

（1）首先将已经损坏的317号槽上层线棒的防晕层环氧带割除。

（2）使用100目砂纸对灼伤点仔细打磨平整。

（3）使用酒精将灼伤点周围擦拭干净。

（4）环氧带涂抹无溶剂室温固化胶对灼伤损坏点包扎，然后使用固化胶填充平整。

（5）固化胶干燥后再用高阻电阻漆涂抹线棒表面。

（6）高阻电阻漆干燥后，进行高压试验，试验合格，可以运行。

2.5 缺陷处理前后预防性试验数据对比报告

2.5.1 7号发电机修前试验

试验日期 ： 2012年6月5日

温度：18℃

卷线温度：18℃

湿度：65%

7号发电机修前试验数据见表5和表6。

表5 7号机定子绕组绝缘电阻及吸收比测量

表6 7号机定子绕组直流耐压及直流泄漏电流测量

2.5.2 7号发电机出口绝缘子处理后试验

试验日期：2012 年 6月 7日

温度：18℃

卷线温度：18℃

湿度：67%

7号发电机出口绝缘子处理后试验见表7和表8。

表7 7号机定子绕组绝缘电阻及吸收比测量

表8 7号机定子绕组直流耐压及直流泄漏电流测量

经两次试验，可以得出：定子绕组两次预防试验结果均合格。从数据上看，缺陷处理后绝缘稍有上升。与2号发电机缺陷处理时现象相同。

从两次试验数值分析，定子绕组主绝缘良好，没有发现异常。

2.6 预控措施

（1）在发电机C级检修中组织人员对仅剩余1台同类型发电机（8号发电机）进行专项检查。

（2）在7号发电机检修台账中认真做好记录，包括此次检查有问题的槽号、数量、腐蚀程度等。为日后检修、维护提供可靠依据。

（3）对发电机改造年代相近的机组重点排查，做到同类型、同年代设备健康情况心中有数。

（4）加强日常维护及巡回力度，在巡回中重点对机组内气味进行辨别，如产生较重臭氧气味，应进一步检查确认，防微杜渐，控制该类缺陷进一步发展。

2.7 故障部位及处理过程图片

图7所示为317号槽发现电晕放电位置及现象。

图7 缺陷部位

图8所示为317号槽上层线棒端部清理及擦拭后效果。

图9所示为该放电处涂抹无溶剂室温涂刷胶且包扎环氧云母玻璃丝带。

图8 缺陷部位清洁后

图9 缺陷部位处理过程

图10所示为表面涂刷高阻电阻漆处理后的317号槽上层线棒。

图10 缺陷部位处理完毕后效果

3 缺陷原因汇总

出现电晕灼伤的原因汇总如下：运行时间长，半导体绝缘层老化；定子线棒转角高阻漆与槽口中阻漆搭接处绝缘较为薄弱；发电机运行时定子线棒槽口点位高，发热量大，导致绝缘材料加速老化。

4 修后试验项目的确定

以上2台发电机缺陷发现均为机组春季例行检修（C级检修）时发现，在进行例行预防试验时，并没有发现此类缺陷。但可以通过缺陷处理后的试验数据对比值来证明其处理情况。例行试验没有发现是因为缺陷还没有发展到足以导致发电机绝缘状况不能运行的程度。此缺陷的发现更证明了机组例行停机后先进行绝缘预防试验的必要性。各单位应把握好试验的时机。

试验项目仍定为绝缘电阻和直流耐压和泄漏试验。因发电机为例行检修试验，此前发电机是正常运行的。发现此类缺陷处理后对发机进行如交流耐压类的破坏性试验是没有必要的，反而会损坏绝缘，减少机组的电气寿命。

5 结论

发电机线棒的电晕腐蚀是老旧机组易发的缺陷，其完全可以通过每年的例行机内检查来发现。采取合理的处理措施，进行必要的试验验证其绝缘状况，其线棒完全可以安全稳定的运行。

[1] 国家电网公司运维检修部. Q/GDW 11150—2013，水电站电气设备预防性试验规程.北京：中国电力出版社，2014.

刘俊蕾（1975—），男，高级工程师，电气一次专工，擅长电气一次设备预防性试验、故障分析及诊断。E-mail:13331716210@qq.com

Cause Analysis and Treatment Test of Corona Corrosion Burns of the Stator Bars in the Generators

LIU Junlei
（State Grid XinYuan Fengman Power Plant Maintenance Department，Jilin 132108，China）

In 2012, in a large-scale hydro power station, when generator set went through routine inspection, corona corrosion happened to the stator bar. With the analysis of the cause, we put forward some suggestion of technical strategy and organise the treating processes. By comparing the processes of the two machines, we analyzed the cause and testing program that has been processed.

hydro power station; stator bar; corona corrosion;testing program