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机组定子线棒槽电位超标原因分析及处理方法

2025-05-07 84 上传者：管理员

摘要：针对某站机组A修过程中发现的定子槽电位超标，通过对影响槽电位大小的各种因素和安装工艺的分析，明确定子槽电位超标原因，提出了针对性的处理方法和技术措施。以1台650 MW水轮发电机定子槽电位超标处理为例，验证了该方法能有效地控制和降低定子槽电位幅值。

关键词：
分析处理
定子槽电位
定子线棒
电力系统
电气检修
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近年来,随着水电行业的迅猛发展,定子线棒槽电位超标问题多次被发现｡该问题不仅会导致机组运行性能下降､定子寿命缩短,还可能引发严重事故,威胁着电力系统的稳定运行｡因此,研究定子线棒槽电位超标问题及其处理方法具有重要的理论和现实意义[1]｡

目前,国内外学者对定子线棒槽电位超标问题进行了广泛的研究,取得了一些进展｡然而,对于该问题的成因和解决方法还有待于进一步探索和研究[2]｡因此,本文旨在通过对定子线棒槽电位超标的分析和研究,探究其原因及处理方法,为机组安全稳定运行提供参考｡并且,本文从实用性的角度出发,结合某站实际案例进行分析,为电力系统的建设和应用提供有益的指导｡

1、定子线棒槽电位超标的原因及危害

1.1检测方法及危害某站1号机组定子经干燥后,进行定子绝缘电阻测试,试验数据合格,按计划开展定子交流耐压和槽电位试验｡槽电位试验是在定子施加额定相电压时,采用万用表加探针的方式,在定子每槽线棒上､中､下部各选一点,从通风沟测量线棒与地之间的电位值｡试验过程中发现,在定子中部,有大量上层线棒测得电位值超过标准,个别数据超过30V,再次对定子中部槽电位进行复测,共发现283槽数据超标,其中9~20V的235槽,20~30V的47槽,30V以上的1槽｡

定子线棒槽电位超标的危害主要体现在以下三个方面｡首先,定子线棒槽电位超标会导致定子出现局部放电,进而损坏机组定子绕组的绝缘,降低其绝缘强度｡其次,定子线棒槽电位超标还可能导致出现轴向电流,使机组的磁路发生变化,从而影响其正常运行｡最后,定子线棒槽电位超标还会导致机组机定子的寿命缩短[3]｡

1.2原因分析

1)定子铁芯表面接触电阻过高｡在机组定子铁芯安装时,考虑到金属表面会发生过热氧化影响铁芯的电磁性能,需要给定子铁芯表面涂抹一层绝缘且耐热的半导体涂料[4]｡在安装时若涂料涂抹不均匀或者厚度不一,则会导致定子铁芯表面电阻率超标｡定子铁芯表面的电阻率超标,定子线棒和定子铁芯间的接触电阻也会随之增大,则会引起线棒表面的对地电位升高｡

2)定子线棒表面与槽楔间受力不均｡安装槽楔过程中,槽楔松动会使线棒和槽楔､槽壁间接触不良或出现间隙,容易产生电腐蚀｡在传统的安装工艺下线棒与槽楔间是刚性连接,且机组在长期运行后其绝缘材料会有一定的收缩量,槽楔出现松动,致使其与线棒表面的受力不再均匀,线棒和铁芯槽壁接触不良､槽电位上升｡

3)定子线棒与定子铁芯有缝隙｡安装过程中线棒与槽衬间半导体腻子填充不饱满,出现局部空腔,加之粉尘､油污在运行中逐渐堆积,造成线棒槽部表面对地电压升高｡

2、定子线棒槽电位超标处理方法

定子线棒槽电位超标是发电机运行中重大的故障,也是影响发电机寿命和性能的重要因素之一｡解决这个问题的关键在于处理好定子线棒的绝缘问题｡在定子线棒的绝缘处理中,首先需要进行绝缘材料的选取,要考虑到其耐高温､耐电压､粘合性等多方面因素,选择适合的绝缘材料能够有效地提高发电机的整体性能和寿命｡同时,还需要保持绝缘材料的整体均匀性和可靠性,避免出现局部不均匀､损坏｡在绝缘处理后需要进行针对性的检测和测试,以保证整个处理过程的质量[5]｡

2.1定子线棒槽电位超标处理方法

某水电站1号机组发电机的额定容量为650MW,以此为例,在1号机组定子槽电位超标的问题上,依据上述分析的三点原因开展逐一排查｡发现定子铁芯与线棒两者之间半导体腻子填充不饱满,是导致槽电位超标的主要原因｡随即在1号发电机上,针对这一确定的主要原因实施了降低槽电位的处理措施:

1)根据检查结果,在铁芯上标记槽电位不合格部位,如图1｡

2)要处理的线棒槽下端端部使用薄膜裹包等适宜方式进行保护,避免后续处理过程中低阻漆或导电腻子导致的污染端部｡

3)退去需处理槽的槽楔后,取出波纹板､楔下垫条等,清除槽楔下方的线棒小面表面明显凸起､材料分层等情况｡槽楔､波纹板､垫条等取下后,清理并妥善保存,以便回装利旧,同时准备好备用材料｡

4)使用干净白棉布蘸适量无水酒精清洁槽楔下方的小面表面的油污,要求尽量清洁干净,小面不残留油污,然后使用粘带粘贴铁芯两个可见立面以限制低阻漆和半导体腻子过多侵入通风沟部位｡

5)使用室温固化低电阻防晕漆DECJ1344对线棒小面涂刷2~3次(涂刷次数可根据实际填充和渗透情况进行调整),相邻两次涂剧间隔不少于30min,要求除涂刷线棒小面外,还需使低阻漆浸润线棒与铁芯之间的间隙｡涂刷完成后在室温下晾干不少于8h方能允许进行下序工作｡

6)待室温固化低电阻防晕漆DECJ1344固化后,使用室温固化导热半导体腻子DECJ0901在槽楔下方的线棒小面进行刮涂,要求刮涂后的线棒小面R角基本填实､填平,刮涂至通风沟时需注意减少腻子侵占通风沟部位如图2｡

7)待室温固化导热半导体腻子DECJ0901基本固化或完全固化(根据工期情况),按机组相关试验要求对处理槽进行槽电位测试｡

槽电位合格后,安装槽楔｡所需处理的所有槽的槽楔全部回装完成后,按要求进行耐压试验和局放试验,全部合格后,最后进行定子的清理和喷漆工作｡

2.2定子线棒槽电位超标处理结果

经过以上处理后,对槽电位超标的定子线棒重新测量,处理后的定子槽电位均在10V以下,证明了上述提出的降低槽电位的处理方法和技术措施是行之有效的,在实际应用中取得了理想的效果｡