浅析定子绕组击穿事故的排查处理

邹锡雄

摘要：灵活运用好耐压试验来揭露定子绕组绝缘缺陷十分有用。在测量出绝缘电阻和吸收比之后，确定在黑夜中运用直流耐压试验，查找出定子绕组的绝缘缺陷，取得成功。

关键词：发电机；定子绕组；绝缘；耐压试验

1水轮发电机机组概况

凤凰水电厂坝后电站安装有2台立轴混流发电机组，每台容量1700KW，设备型号为SF1700-18/2600，发电机主要结构参数见表1。

发电机定子绕组采用双层条形波绕组，定子槽数（540），极数2P=60，每极每相槽数为（3），绕组节距（1-9—19），支路数为（3Y），铁心长度（1850 mm），铁心内径（1230 mm），定子线棒端头采用连接板银焊结构，端部绝缘结构为绝缘盒封口后灌注胶填充。定子绕组共（1080）根线棒，分为（9）个分支，为全模压一次成形，（F）级（桐马环氧粉云母多胶带）主绝缘。

发电机是发电厂最重要的设备，其绝缘性能的好坏对电能的安全生产至关重要。特别是定子绕组的绝缘保护更为重视，对于800KW以上发电机均装设纵联差动保护，作为定子绕组的主保护，纵差保护是根据比较发电机定子绕组末两端的电流大小和相位的差异而构成的，能正确判断故障所。（见图1）

2事故的发生

2008年7月30号在35KV电网系统冲击下，凤凰坝后电站2F发电机组差动保护动作，发电机事故停机。由于是发电机组内部故障，运行管理人员根据规程停机等待电气维修人员全面检测，确保机组安全。电气维修人员使用2500V兆欧表对定子绕组各相对地绝缘电阻进行测量，结果A相、B相、C相分别为160M欧、120M欧和1.5M欧，三相不平衡系数大大超出规定值2.0，其中C相的绝缘电阻达不到额定电压6.3KV的绝缘要求规定值，显然C相绝缘已破坏。故障点就在C相，但由于C相的绝缘还没归零，也就是说定子绕组没有完全击穿，在现场也闻不到烧焦气味。为保持故障现场的原始状态，经过出转子后技术人员对定子绕组初步检查，也看不出明显烧焦迹象或者其他绝缘破损情况，在这种情况下，先用0.3MPa压缩空气除尘，再用酒精将定子绕组全面去污清洁，清洁后再仔细检查，结果还是没有任何有价值的发现，故障点具体在什么位置很难作出判断。

3排查处理

经深入研究，初步判断故障点应该在绕组靠内壁部分，单靠肉眼无法判断出来，必须使用有效的检测手段来排查，绝缘强度试验和绝缘特性试验是比较可行的试验方法。

最终的确定方案是对C相采用“黑耐压试验法”，即在夜间无光污染的黑暗环境下做耐压试验以观察定子绕组拉弧现象来判断故障点的确切位置。与交流耐压相比，直流耐压试验电压值可以高出1.5-2.0倍，耐压时间长，同时增加泄漏uA表也可观测到直流泄漏情况，更容易发现异常现象，因此最后决定采用“直流耐压试验”。具体方案实施要求如下：

1.选择夜间操作，关闭窗户减少月光的影响；

2.直流耐压试验的设备就绪，正确接线完毕。试验电压区间为0.25 ～1.5 Un，逐级升高，以防止定子击穿危及机坑里的人身安全；

3.分配四个人蹲在定子绕组正中间，对绕组安全距离1米，每人负责观测一面；

4.所有安全准备工作完畢，全面关灯开始试验。

当电压升至接近1.0Un时，发现了黑暗中的有一道微弱蓝光，仔细观察确认位置后，现场指挥将试验电压降为零，结束耐压试验，并立即在确定区域做好标志。在已标识的范围内仔细检查，发现故障点在绕组机端内部C相与B相之间的包扎连接处，由于连接处的C相绝缘破损，并且中间含有油脂和碳粉尘媒介，因此在耐压试验中出现拉弧光现象。

确认故障点后着手处理定子绕组绝缘破损，方法如下：

1.解除原有B相、C相包扎带并使用酒精清理干净；

2.使用白玻璃丝带涂以原质绝缘漆，分别独立包扎，再连接包扎；

3.仔细检查定子绕组的槽碶、线棒、端部连线等各部位有无松动变形，发现问题加以消除；

4、用喷枪对定子绕组表面喷上一层防潮绝缘漆并烘干。

处理完毕后，使用2500V兆欧表对定子绕组各相对地绝缘电阻进行测量，结果A、B、C三相绝缘都达到200多M欧，三相绝缘平衡，证明故障点已完全排除，效果十分满意。

5结语

耐压试验一向用来作为高压设备的预防性模拟试验，但在本案例中却成为事故的检测手段。灵活运用好绝缘强度试验和绝缘特性试验十分有用，某些绝缘缺陷由于特性试验电压太低不能充分暴露，或是缺陷已发展到较严重的程度，则在特性试验的基础上确定耐压试验的时间和条件，由耐压试验来揭露绝缘缺陷。如本案例就是在测量出绝缘电阻和吸收比之后根据实际情况分析，确定在黑夜中运用直流耐压试验，查找出定子绕组的绝缘缺陷，取得成功。

（作者单位：潮州市凤凰水电厂）