發電機轉子絕緣故障原因及措施范文

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摘要：水輪發電機組正常運行對于水電站至關重要，而絕緣故障是影響水輪發電機組運行質量的重要因素。對此，本文首先對水輪發電機組轉子絕緣故障的危害進行介紹，然后對水輪發電機轉子絕緣故障的產生原因以及解決對策進行詳細探究，以期提升水輪發電機運行效益。

關鍵詞：水輪發電機；轉子；絕緣降低

1引言

在水電廠日常運行中，需要應用水輪發電機發電供電，確保蓄水大壩安全，因此，必須保證發電機穩定運行。但是，在水電廠機組發電機運行過程中，轉子絕緣故障問題較為常見，只有采取有效的處理對策，提升轉子絕緣性能，才能夠保障發電機安全穩定的運行。

2水輪發電機組轉子絕緣故障的危害

水輪發電機組是由三個部分所組成的，包括發電機、水輪機以及調速器。在水輪發電機轉子制作中，一般應用環氧型無溶劑絕緣漆，但是，這種材料的變形溫度值比較低，如果水輪發電機組的容量不斷增加，則其絕緣性能會逐漸降低，無法滿足發電機組絕緣性能要求。現如今，不飽和聚酯絕緣漆被廣泛應用于發電機組轉子制作中，具有較高的熱變形能力，因此耐熱性能良好，在發電機組運行中，不容易發生變形或者脫落問題，有利于提升發電機組絕緣性能。在轉子運行中，隨著轉子絕緣性能的不斷降低，當期絕緣阻值降低至“0”時，如果依然保持運行狀態，則在高電壓影響下，就會造成發電機組繞組短路，進而出現打火或者放電的問題，甚至還會引發嚴重的發電機故障。

3水輪發電機轉子絕緣故障原因

（1）在水輪發電機的運行過程中，在滑環室中，碳刷和滑環的部分位置直接接觸，隨著碳刷研磨速度的不斷提升，就會產生碳粉，隨著運行時間的增加，就會堆積大量碳粉，碳粉經過研磨后，質地細膩，部分碳粉黏附在發電機組的轉子絕緣部分，容易引發絕緣故障。現如今，在水輪發電機轉子中，往往沒有安裝吸附碳粉的裝置，當產生大量碳粉后，無法被及時吸收，隨著堆積量的逐漸增加，轉子絕緣性能也會逐漸降低。

（2）在當前的發電機組中，在轉子刷架和滑環的設置方面，還存在諸多不合理問題，刷架無法獨立運行，往往被吊掛在滑環室頂部位置的鋼架上，而鋼架接地，因此，轉子也容易發生接地。

（3）在水輪發電機運行過程中，推力軸承室的密封性比較差，當轉子處于高速運行狀態時，潤滑油可能溢出，隨著滑環室溫度的不斷提升，就會造成潤滑油發生物理反應，進而形成油霧，而油霧會與研磨產生的碳粉混合，形成粘度較高的油泥，油泥會吸附在絕緣桿之間，形成導體介質，導致轉子絕緣性能降低。由于水輪發電機組的空間是有限的，各類裝置安裝比較緊湊，因此，油泥的清理難度比較大，容易對轉子正常運行造成不良影響。

4水輪發電機組轉子絕緣降低預防措施

為了盡量避免水輪發電機組轉子絕緣性能降低，需要采用有效的預防對策，具體而言，應注意以下幾點：（1）嚴格依據發電機組的操作規范運行，避免操作人員根據個人意愿操作機組設備。（2）定期對發電機組轉子的絕緣性能進行檢測，保證機組處于良好的運行狀態下。（3）改善水輪發電機組的運行環境，避免外界環境因素對轉子的絕緣性能造成不良影響，尤其需要注意，在冬季，溫度比較低，可采用輪換運行的方式，縮短發電機組的停機時間。（4）當水輪發電機組經過較長時間的運行后，檢修人員需要對轉子絕緣性能進行測量，如果發現嚴重油泥，則需要做好清理工作。（5）夏季溫度較高，如果發電機組滿發超發，則應該注意加強轉子溫度控制，避免超溫運行。

5水輪發電機轉子絕緣故障解決措施

5.1改造碳刷全包緣支撐在對水輪發電機進行停機檢修時，可拔出滑環碳刷，對其表面進行全面清理，具體而言，需要注意以下幾點：第一，將碳刷的勵磁電源和引線拆除，采用專業清洗設備進行清洗，對刷架和集電環的碳粉、油泥進行徹底清理。第二，吊出滑環，采用專業清洗劑，對絕緣支撐進行擦拭清理。第三，在對滑環和刷架清洗完成后，即可組織安裝，在安裝前，應在絕緣件上安裝環氧絕緣墊塊，同時刷環氧膠。第四，在發電機安裝完成后，還需要對轉子的電阻值進行測量，當符合相關規范后，即可投入運行。

5.2解決滑環室油霧問題對機組推力油槽采用全接觸式密封蓋，避免發生漏油問題。在對油槽蓋進行改造時，首先需要拆除油槽蓋的呼吸器，然后均勻的打6個孔，安裝油霧吸收裝置，其能夠對油霧起到吸收和過濾作用。在油霧吸收裝置的安裝過程中，應該在油槽密封蓋上對稱設置3個吸收口和1個活法蘭彎頭，將吸收器與彎頭連接。在發電機運行過程中，油霧吸收器可以吸收油霧，然后進行凈化處理，當油滴返回油槽，并且對空氣進行凈化處理后，即可排入大氣中。

5.3設置滑環碳粉吸收裝置在水輪發電機組中安裝新型刷架，在刷架上安裝絕緣罩以及碳粉收集腔。在風洞內壁上安裝碳粉吸收裝置，同時采用軟管將其與滑環室中吸收碳粉的軟管連接，即可順利吸收發電機運行過程中所產生的大量碳粉。

6結束語

綜上所述，在水輪發電機組的運行過程中，轉子絕緣性能對于發電機組的運行質量會產生較大影響。在機組運行中，碳粉、油污等都會造成轉子絕緣性能降低，對此，應該注意對發電機組進行定期檢測和維護管理，及時發現故障問題，同時，改造碳刷全包緣支撐，解決滑環室油霧問題，同時，設置滑環碳粉吸收裝置，這樣才能夠盡量避免各類因素對轉子絕緣性能造成不良影響，提升水輪發電機組運行效益。

參考文獻

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[3]應錫政.水輪發電機轉子絕緣降低的原因分析及處理方法[J].企業技術開發，2015，34（1）：37-38.

作者：楊文才 單位：貴州西源發電有限責任公司善泥坡發電廠