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发电机绝缘试验异常的分析
发布时间:2020-01-02浏览次数:221

一般来说,在常规性检修发电机时,所进行的 试验包括绝缘电阻测试和直流泄漏兼耐压试验, 通 过测试结果进行判断,得出结论。大部分绝缘情况 受外部天气、受潮、脏污影响很大,可以从这些 方面去考虑分析,但本次的试验情况比较少见。 1  本次发电机试验中的问题 2017 年 5 月,上海某发电厂#1 发电机进行预防 性试验,该发电机型号:QFS-300-2,容量:300MW, 电压:18kV,定子线圈为双 Y 型绕组(即双拼绕组) , 出厂日期:1986 年 11 月,为上海电机厂生产,该 发电机于 2002 年进行扩容改造,扩容后为 330MW。 在本次检修前,运行情况良好,振动、温度等各运 行参数正常,历次试验数据合格、正常。 首先,进行发电机绝缘电阻测试。测量绝缘电 阻目的,主要是判断绝缘基本状况,它能发现绝缘 严重受潮、赃污和贯穿性的绝缘缺陷。

另外,还需
同时判断发电机定子绕组的吸收比和极化指数,这 也是判断绝缘的受潮程度。由于发电机容量大,所 以它的吸收现象和极化现象显著,而吸收比对绝缘 受潮较为灵敏。 该发电机由于是双 Y 型绕组,故每相有 2 个支 路,三相共计 6 个支路。在测其中一支路绝缘电阻 时,其余五相支路接地,具体数据见表 1。 很显然,A 相的两个支路都明显偏低,和其余 两相比差数 10 倍,数据明显不合格。对试验接线、 水回路及其他条件进行检查确认,其余两相 4 个支 路绝缘数据良好,吸收比正常,汇水管对绕组绝缘 良好,水质正常,均无明显问题。初步怀疑是绕组 绝缘问题,估计 A 相受潮、脏污所致,于是对 A 相 套管及出线进行擦拭,用风扇进行外部整体干吹。 再次进行绝缘测试,试验结果依旧此情况。遂检查 出线情况,怀疑是 A 相出线套管处绝缘支撑板有问 题,彻底拆除所有 A 相绝缘支撑板,再次进行试验。
技术与应用 

试验结果见表 2。 由表 2 可见,发电机整体绝缘均有所下降(由 于这些天天气变化原因)。但 A 相绝缘还是明显低 于其他两相,与前面无明显变化。为进一步确认是 否 A 相确实系绝缘故障,试验人员决定试加直流电 压,情况见表 3。 
B、 C 两相直流泄漏耐压全部通过,并试验合格, A 相两支路直流加至额定运行电压时,泄漏已经明 显很大,确如前面绝缘电阻情况所示,A 相存在严 重的绝缘故障。究竟是 A 相定子线圈内部还是外部 的影响所致,还需加紧进一步的探讨。 
 
 
表 1  绝缘电阻数据 委托单位 上海某电厂 设备名称 1 号发电机 型号 QFS-330-2 效率/% 98.6 绝缘等级:F 级 cos φ :0.85 设备铭牌 容量/MW 330 频率/Hz 50 制造厂 上海汽轮发电机有限公司 试验日期 2017.5.20 天气:晴 环温:35℃ 湿度:65% C 修 试验状态:修前 定冷水导电率:0.76μS/cm 汇水管对地:40kΩ 汇水管对绕组:3.6MΩ 测试状态 逐相测试,非测试相短路接地 定子绕组 相位序号 A'X' AX B'Y' BY C'Z' CZ R15S 150 160 1900 1900 1900 1900 R60S 170 180 2700 2500 2600 2600 R600S 180 190 4000 4000 3900 3900 吸收比 1.13 1.13 1.42 1.32 1.37 1.37 试验项目 绝缘电阻/MΩ 试验前 极化指数 1.06 1.06 1.48 1.60 1.50 1.50 
 
表 2  绝缘电阻数据 试验状态:修前 定冷水导电率:0.86μS/cm 汇水管对地:30kΩ 汇水管对绕组:3MΩ 测试状态 逐相测试,非测试相短路接地 定子绕组 相位序号 A'X' AX B'Y' BY C'Z' CZ R15S 120 130 1030 1070 1130 1080 R60S 140 150 1400 1510 1590 1590 
试验项目 
绝缘电阻 试验前/MΩ 
吸收比 1.17 1.15 1.36 1.41 1.41 1.47 
 
表 3  直流泄漏兼耐压测试 测试状态 逐相测试,非测试相短路接地 
定子绕组 
相位序号 A'X' AX B'Y' BY C'Z' CZ 总表 mA 7.8 7.5 1.8 1.7 1.7 1.6 
0.5U:9kV 
分表μA 50 62 4.0 4.0 4.0 3.0 总表 mA 15.0 15.2 3.6 3.5 3.6 3.5 
1.0U:18kV 
分表μA 110 120 10 9 10 8 总表 mA — — 5.7 5.5 5.6 5.5 
1.5U:27kV 
分表μA — — 15 13 14 13 总表 mA — — 7.4 7.3 7.3 7.2 
试验项目 
直流泄漏 兼耐压 
2.0U:36kV 

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