灯泡贯流式发电机组转子绝缘降低的原因分析与处理.docx

灯泡贯流式发电机组转子绝缘降低的原因分析与处理【摘要】2008年至2012年湖南湘江近尾洲水电站、大源渡水电站及湖南资江马迹塘水电站的贯流式发电机组陆续出现转子绝缘过低的一个现象。因当时承接这些机组的检修任务针对此问题进行了深入的调查研究、原因分析、并综合现有的处理技术后采用了一种绝缘清洗剂对转子磁极进行清洗的新工艺与新方法并结合机组碳刷室碳粉排出装置的改造处理后效果良好。【关键词】贯流式；发电机；转子；磁极；绝缘；新工艺；新方法一、前言近尾洲水电站位于湘江中游地处衡南、常宁、祁东、祁阳四县交界处距衡阳市公路75公里安装有三台由奥地利制造的灯泡贯流式水轮发电机组单机容量为21.06MW总装机容量63.18MW设计年发电量2.92亿千瓦时。大源渡水电站位于湘江下游的衡阳市衡东县、衡山县分界处安装由奥地利制造的灯泡贯流式水轮发电机组4台单机容量30MW灯泡贯流式水轮发电机组总装机容量120MW多年平均年发电量5.85亿kWh。马迹塘水电站位于湖南省资水干流下游桃江县马迹塘镇尹家湾组上游距拓溪水电站86km下游距桃江县城43km。水电站装有3台灯泡贯流式水轮发电机组单机容量1.85万kW总装机容量5.55万kW年发电2.78亿千瓦时。2008年至2012年之间湖南湘江近尾洲水电站、大源渡水电站及湖南资江马迹塘水电站的贯流式发电机组陆续出现转子绝缘降低的现象。以下以近尾洲水电站#1机组为例进行介绍。二、现象描述2008年年中开始近尾洲水电站#1发电机组转子绝缘呈现逐月大幅下降态势、到2009年年初转子整体绝缘已下降至0.2-0.3兆欧之间（2008年06月-2009年02月转子绝缘数据见表1）严重影响了机组稳定可靠运行。三、原因分析2009年2月12日在进行机组维保中发现转子绝缘仅为0.2兆欧对滑环、磁极引线绝缘支撑等部进行清扫并拆开磁极引线对引线、滑环、转子磁极分别进行了绝缘检测结果发现引线、滑环绝缘均大于200兆欧而转子磁极仍然为0.2兆欧；接着对磁极进行了全面的清扫并投入加热器一晚后绝缘仅上升为0.3兆欧在22日晚机组停机后再次检测绝缘结果为0.3-0.4兆欧23日上午复测还是没有变化。23-25日对转子进行升流烘潮定子电流控制在额定1250A机组运行10小时停机检测转子绝缘为0.5兆欧；转子经烘潮绝缘达到投运标准机组开机并网运行。但随后一周在机组停机状态下对其进行绝缘监测发现转子绝缘再次降至0.2-0.3兆欧之间。后在2009年03月的机组检修中转子处理前进行检测时转子绝缘已不到0.1兆欧低于40兆欧的多达50多个。（按照相关规程的要求发电机组转子绝缘不应小于0.5兆欧转子有80个磁极按理论折算到单个磁极应高于40兆欧。）转子整体、单个磁极绝缘数据分析：绝缘低的磁极位置分布零散没有任何规律性且数量多达2/3。针对此问题的设备状况、处理的过程、采集的数据进行了深入的研究与原因分析。并综合：机组在2004年的一次常规检修中发现机组内轴承渗油严重当时机组转子与定子表面全是透平油定子底部甚至还有大量的积油当年在处理轴承渗油的缺陷后对定、转子上的积油进行了清理但由于贯流式机组的特殊性积油很难彻底清扫干净很多油仍然残留在转子、定子的中间部位无法清除。此后几年每次检修中仍然还会发现转子端部有油滴现象并且整个机组内均有雾状透平油。另机组碳粉吸尘器效果不是很好造成很多碳粉进入发电机内部无法排出与残存的透平油结合形成一种碳泥状附着在转子的表面与此同时发电机转子绝缘也呈现逐年下降的趋势。我们分析造成机组转子绝缘不合格的原因是：1）2004年渗油后的残存油在机组长期运行中逐步渗入部分磁极内部并与一些导电的粉尘附着在一起形成一种类似导电泥状的物质。加上潮气（湖南天气潮湿潮气在贯流式机组内很难排出、特别是春秋河水水温与气温差别大的情况下）。是造成部分磁极绝缘快速下降的主要原因。2）机组碳粉吸尘器效果不是很好在发电机转动时碳刷产生的碳粉一部分没有被碳刷室的过滤器过滤掉飘到灯泡头的空气中通过空气流动带到转子上造成转子积尘过多是造成部分磁极绝缘快速下降的次要原因。四、处理方法及过程（一）用绝缘清洗剂对转子磁极进行清洗1.作业前准备（1）测量机转子单个磁极绝缘电阻并做好记录掌握每个磁极的绝缘情况以便在全部冲洗时有针对性的重点清洗和检测。（2）将清洗剂和空压机等在备用检修水泵电机上试冲洗正常后在绝缘相对较低的磁极上进行冲洗并检查冲洗的效果单个磁极绝缘不低于40兆欧则冲洗合格。（3）转子磁极整体冲洗前对所有清洗用的工器具进行检