旋轉(zhuǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及常見絕緣故障分析

旋轉(zhuǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及常見絕緣故障分析主要內(nèi)容：一、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理（以三相交流同步發(fā)電機(jī)為例）二、旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組（以我廠三相交流同步發(fā)電機(jī)定子繞組為例）三、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的絕緣老化診斷四、旋轉(zhuǎn)電機(jī)常見絕緣故障分析五、典型絕緣故障實例分析一、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理（以三相交流同步發(fā)電機(jī)為例）旋轉(zhuǎn)電機(jī)的分類直流電機(jī)交流電機(jī)同步電機(jī)異步電機(jī)交流電機(jī)繞組的形式直流發(fā)電機(jī)直流電動機(jī)同步發(fā)電機(jī)同步電動機(jī)單相同步發(fā)電機(jī)三相同步發(fā)電機(jī)現(xiàn)以三相同步發(fā)電機(jī)為例講述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理同步發(fā)電機(jī)工作原理：利用磁場與導(dǎo)體之間的相對運動而使導(dǎo)體感應(yīng)產(chǎn)生電動勢發(fā)出電能。在定子鐵心的槽內(nèi)放置導(dǎo)線，導(dǎo)線按一定規(guī)律聯(lián)成繞組；轉(zhuǎn)子上裝有磁極和勵磁繞組。當(dāng)勵磁繞組通以直流電流后，電機(jī)內(nèi)就會產(chǎn)生磁場。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，則磁場與定子導(dǎo)線之間有相對運動，就會在定子導(dǎo)線中感應(yīng)出交流電勢。對稱是指各相繞組的匝數(shù)相三相交流同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)模型繞組a-x、b-y、c-z等，空間位置彼此相距120°轉(zhuǎn)子繞組通以直流電流定子上嵌放有對稱的三相形成分布磁場匝鏈定子上的各相繞組設(shè)磁場在氣隙中按正弦分布設(shè)轉(zhuǎn)子以恒定速度旋轉(zhuǎn)定子繞組中所匝鏈的磁通按正弦規(guī)律變化，其感應(yīng)電勢按正弦規(guī)律變化。由于各相匝數(shù)相等，從而各相電勢的大小相等，由于各相繞組空間分布彼此相距120°，從而三相電勢時間相位差120°。電勢波形：二、旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組（以我廠三相交流同步發(fā)電機(jī)定子繞組為例）交流電機(jī)繞組單層繞組雙層繞組同心式繞組鏈?zhǔn)嚼@組交叉式繞組等元件式繞組雙層疊繞組雙層波繞組交流電機(jī)繞組的形式什么是疊繞組？什么是波繞組？有何特點？疊繞組是任何兩個相鄰的線圈都是后一個線圈疊在前一線圈的上面。在制造上,這種繞組的一個線圈多為一次制造成,這種形式的線圈也稱為框式繞組。這種繞組的優(yōu)點是短矩時節(jié)省端部用銅,也便于得到較多的并聯(lián)支路。其缺點是端部的接線較長,在多極的大電機(jī)中這些連接線較多,不便布置且用量也很大,故多用于中小型電機(jī)。波繞組是任何兩個串聯(lián)線圈沿繞制方向像波浪似的前進(jìn)。在制造上,這種繞組的一個線圈多由兩根條式線棒組合而成,故也為棒形繞組。在現(xiàn)場,波繞組的元件直接稱呼為“線棒”。其優(yōu)點是線圈組之間的連接線少,故多用于大型水輪發(fā)電機(jī)（也用于繞線式異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組）。我廠發(fā)電機(jī)定子繞組采用的形式：星型雙層波繞組為什么？答：（1）發(fā)電機(jī)星型接線是為了消除三次諧波，而實際是并不是星型接線真的能把三次諧波消除了，而是使三次諧波的電動勢互相抵消，而角型接線會使三次諧波疊加，產(chǎn)生較大的環(huán)流。（2）波繞組的線圈組之間的連接線少,對多極、支路導(dǎo)線截面積較大的交流電機(jī)，為節(jié)約極間連線用銅，常采用波繞組，故多用于大型水輪發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)定子繞組的主絕緣：（1）指的是發(fā)電機(jī)線棒的絕緣。（2）組成發(fā)電機(jī)線棒的各根股線（自帶絕緣層的導(dǎo)線）經(jīng)過編制、換位和膠化成型后，然后整體連續(xù)包繞絕緣層，以某種工藝固化成型。這個絕緣層就是發(fā)電機(jī)定子繞組的主絕緣。定子線棒局部剖析圖線棒的絕緣工藝：1、定子繞組形式：采用雙層條式波繞組，Y形連接。2、主絕緣材料：F級環(huán)氧粉云母絕緣材料（性能遠(yuǎn)高于瀝青云母絕緣，耐電強(qiáng)度高，介電損失小，耐電熱老化時間長，機(jī)械彎曲振動性能好等）。3、固化工藝：采用全模壓一次成型工藝。（線棒連續(xù)包繞多膠云母帶完成后，采用真空干燥除去絕緣層和云母帶中的空氣、揮發(fā)成分。再置于模具中加熱、加壓，使云母帶中多余的樹脂流動，填充絕緣層中的空隙，樹脂固化后，絕緣層中基本無空隙。此種方法可以將防暈層與主絕緣同時包扎后一起固化，使得防暈層與主絕緣黏接為無氣隙的整體，有效提高防暈效果。）4、防電暈措施：定子線圈包繞的外層保護(hù)采用玻璃絲帶，槽內(nèi)部分采用良好的半導(dǎo)體混合物作電暈保護(hù)層并一次成型，在1.5倍額定線電壓下，定子單個線棒不產(chǎn)生電暈。5、線棒股線為軟銅，由于線棒采用模壓成型及定子鐵芯疊裝技術(shù)的提高，線棒和槽形尺寸非常規(guī)整，致使線棒半導(dǎo)體涂層與鐵芯槽壁的接觸間隙很小，對局部的間隙采用半導(dǎo)體墊條楔緊。6、為保證運行時線圈不松動，槽口和端部采用了適形材料和新的綁扎結(jié)構(gòu)及無磁性高強(qiáng)度鋼端箍，以防止發(fā)電機(jī)在承受最嚴(yán)重短路情況下所產(chǎn)生的應(yīng)力引起的振動和變形。7、為了減小定子條形波繞組由于端部漏磁場而引起的附加損耗，定子線圈中部有216mm空換位的結(jié)構(gòu)，實踐證明：這是降低損耗降低繞組股線溫差的有效方法。三、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的絕緣老化1、電機(jī)絕緣劣化因素及產(chǎn)生的劣化征象

劣化因子表現(xiàn)形式劣化征象熱連續(xù)揮發(fā)、枯縮、化學(xué)變質(zhì)、機(jī)械強(qiáng)度降低、散熱性能變差冷熱循環(huán)離層、龜裂、變形電運行電壓局部放電腐蝕、表面漏電灼痕沖擊電壓樹枝狀放電機(jī)械力振動磨損沖擊離層、龜裂彎曲離層、龜裂環(huán)境吸濕泄漏電流增大、形成表面漏電通道和炭化灼痕結(jié)露浸水導(dǎo)電物質(zhì)污損油、藥品污損浸蝕和化學(xué)變質(zhì)2、電機(jī)絕緣劣化過程3、絕緣診斷4、絕緣診斷的程序

5、大型電機(jī)定子繞組絕緣診斷性試驗項目目前對新機(jī)和在役機(jī)組普遍采用的診斷性試驗主要包括：絕緣電阻及極化指數(shù)直流耐壓及泄漏電流試驗交流耐壓試驗介損增量試驗局部放電測量另外還有手包絕緣表面對地電位試驗、槽放電試驗、紫外光檢測電暈試驗等四、旋轉(zhuǎn)電機(jī)常見絕緣故障分析1、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障：發(fā)電機(jī)正常運行時，勵磁回路之間有一定的絕緣電阻和分布電容，它們的大小與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、冷卻方式等因素有關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)子絕緣損壞時，就可能引起勵磁回路接地故障，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的接地故障包括一點接地和兩點接地。接地是指勵磁繞組絕緣損壞或擊穿而使勵磁繞組導(dǎo)體與轉(zhuǎn)子鐵芯相接觸。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點接地是一種較為常見的不正常的運行狀態(tài)。發(fā)生一點接地后，無電流流過故障點，不形成電流通路，無電流流過故障點，勵磁電流仍保持正常，對發(fā)電機(jī)并無直接危害，但轉(zhuǎn)子繞組對地已產(chǎn)生電壓，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生各種擾動時，電壓可能出現(xiàn)較大值，極易造成另外一點接地，從而形成兩點接地短路，即發(fā)生兩點接地故障時會形成部分線圈短路，這是一種非常嚴(yán)重的短路事故。轉(zhuǎn)子繞組兩點接地后果：⑴轉(zhuǎn)子繞組的一部分短路，另一部分繞組的電流增加，轉(zhuǎn)子磁場發(fā)生畸變，力矩不平衡，這就破壞了發(fā)電機(jī)氣隙磁場的對稱性，引起發(fā)電機(jī)的劇烈振動，同時無功出力降低。⑵故障點流過很大的短路電流，接地電弧將燒壞勵磁繞組和轉(zhuǎn)子本體。

接地電流有時還造成轉(zhuǎn)子和水輪機(jī)葉片等部件被磁化。⑶轉(zhuǎn)子本體局部通過轉(zhuǎn)子電流，引起局部發(fā)熱，使轉(zhuǎn)子發(fā)生緩慢變形，而造成偏心加劇機(jī)體震動。轉(zhuǎn)子接地故障原因分析：1、當(dāng)發(fā)電機(jī)組運行時，轉(zhuǎn)子在不停地運轉(zhuǎn)，使線圈受到較大的離心力作用，經(jīng)過長期的運行后，會使轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生輕微松動而使繞組的絕緣受到損傷。同時線圈內(nèi)通過勵磁電流，由于熱效應(yīng)作用，會加速轉(zhuǎn)子繞組絕緣的老化變質(zhì)。2、接地碳刷與刷握之間配合過緊，造成接地碳刷磨損，一段時間后與轉(zhuǎn)子大軸接觸不良。3、轉(zhuǎn)子大軸上的油管的泄漏點，造成大軸的污染及對絕緣層的破壞，引起接觸電阻值的變化。4、由于長時間的運轉(zhuǎn)，空氣中的灰塵及其它污垢會積附在繞組上面。5、檢修時檢修人員不小心將異物自轉(zhuǎn)子大蓋的網(wǎng)孔中掉入而損傷繞組的絕緣。轉(zhuǎn)子發(fā)生一點接地以后,對發(fā)電機(jī)有什么影響?怎樣檢查處理?運行中,轉(zhuǎn)子發(fā)生一點接地以后,并不會構(gòu)成電流通路,勵磁繞組兩端的電壓可以保持正常,因此發(fā)電機(jī)可繼續(xù)運行。但這時候加在勵磁繞組對地絕緣上的電壓會有所增加,有可能發(fā)生轉(zhuǎn)子回路的第二點接地,這是不允許的。因此,轉(zhuǎn)子一點接地以后要對機(jī)組檢查處理：1、對發(fā)電機(jī)的勵磁部分及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分的絕緣檢查，并對二次回路絕緣全面檢查,保護(hù)繼電器復(fù)核校驗等，確認(rèn)接地報警的正確性。2、對接地碳刷與刷握之間進(jìn)行檢查，檢查是否配合過緊，造成接地碳刷磨損一段時間后與轉(zhuǎn)子大軸接觸不良，碳刷有無放電火花產(chǎn)生。3、對轉(zhuǎn)子大軸上的油回路檢查，檢查是否有油污對大軸的污染及對絕緣層的破壞，使接觸電阻變化，造成爬電現(xiàn)象。檢查轉(zhuǎn)子繞組接地點的試驗方法：可以分為穩(wěn)定性接地試驗法和不穩(wěn)定性接地試驗法。1、穩(wěn)定性接地試驗法（1）直流壓降法采用直流壓降法能夠確定接地點的接地電阻值，及接地點在轉(zhuǎn)了繞阻中距滑環(huán)的電氣距離，其試驗接線如圖所示：

（2）直流電阻比較法用直流電阻比較法檢查轉(zhuǎn)子接地點，其原理與直流壓降法基本一樣，試驗接線如圖所示，先用雙臂電橋測量，得到值后，即可計算出：

（3）直流測量故障點的軸向位置用測量接地點距滑環(huán)的距離來計算繞組長度，確定接地點的位置，有時誤差較大。而用大電流法直接查找接地點的軸向位置比較準(zhǔn)確，在轉(zhuǎn)子本體兩端通以較大直流電流(視機(jī)組容量施加數(shù)百或更大電流)，其試驗接線如圖所示：在轉(zhuǎn)子本體3兩端軸用抱箍壓緊，通入較大的直流電流，電流越大，其靈敏度越高。此時，沿轉(zhuǎn)子軸長度的電位分布，如圖中曲線4所示，而與轉(zhuǎn)子軸絕緣的滑環(huán)（1、2）和繞組ZQ，其電位與接地點的電位相同，如圖中的直線5所示。所以，在測量時只需將檢流計P的一端接滑環(huán)1，另一端接探針b，并將探針沿轉(zhuǎn)子本體軸向移動，監(jiān)視著檢流計的指示，當(dāng)移動到檢流計的指示值為零(或接近于零)時，該處即為繞組接地點K所在斷面的軸向位置。2、不穩(wěn)定性接地試驗方法（1）轉(zhuǎn)子線圈的接地隨溫度而變化對于這種隨溫度而變化的小穩(wěn)定接地，可將轉(zhuǎn)子線圈通入較大的直流電流，在熱狀態(tài)（發(fā)生接地的溫度)下，采用直流降壓法測量接地電阻，根據(jù)接地電阻的大小再用穩(wěn)定性接地的試驗方法查找。（2）低轉(zhuǎn)速時接地轉(zhuǎn)子線圈在低轉(zhuǎn)速或靜止時接地，可將機(jī)組運行在該轉(zhuǎn)速下用直流降壓法測量接地電阻，再根據(jù)接地電阻的大小，采用穩(wěn)定性接地的試驗方法進(jìn)行查找。（3）轉(zhuǎn)子線圈的接地隨溫度和轉(zhuǎn)速而變化對于這種隨溫度和轉(zhuǎn)速而變化的不穩(wěn)定性接地，可將轉(zhuǎn)子線圈在轉(zhuǎn)動下加溫用直流降壓法并測量接地電阻，在接地轉(zhuǎn)速和溫度下，可加交流電流燒穿，但施加的電壓不應(yīng)超過轉(zhuǎn)子繞組的額定電壓，電流不應(yīng)超過15A。相線接在兩個滑環(huán)上，地線接在大軸上，接線應(yīng)牢固緊密，用此法找出接地點。如果還不能將不穩(wěn)定性接地變成穩(wěn)定性接地，就應(yīng)在接地狀態(tài)下用直流壓降法測量出相關(guān)數(shù)據(jù)，計算出接地點到滑環(huán)的電氣距離，進(jìn)行分析找出接地點。2、發(fā)電機(jī)定子繞組接地故障分析：發(fā)電機(jī)定子繞組接地在以前黑絕緣（瀝青云母絕緣）的發(fā)電機(jī)組中屢有發(fā)生，其中以制造上的原因居多。在B級絕緣以上的發(fā)電機(jī)中，其出現(xiàn)的幾率已很少了。發(fā)電機(jī)定子繞組接地后，可能燒毀定子線圈、定子鐵芯。發(fā)電機(jī)定子繞組在運行和試驗中發(fā)生接地后必須找出接地點并設(shè)法消除。發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣擊穿點可能在上層線圈，也可能在下層線圈；可能在端部，也可能在槽部。定子繞組端部接地點故障容易尋找，但定子繞組槽部接地故障，特別在下層故障時不容易尋找。若全部打掉槽楔尋找，則工作量太大。查找絕緣故障，應(yīng)首先解開每相繞組出口的連接，按每個支路檢查。采用絕緣電阻表，萬用表等先確定是金屬性的還是絕緣性的故障。如果問題出在線棒端部，則基本上憑目測可以發(fā)現(xiàn)故障。如果故障出在直線段即鐵芯槽內(nèi)，則目測很難發(fā)現(xiàn)。由于大型發(fā)電機(jī)繞組分支直流電阻很小，即使是金屬型接地，采用直流電阻比較法也無法判斷。目前檢查這類故障缺少先進(jìn)的測試定位儀器。必須通過其它的一些試驗手段來尋找接地點。發(fā)電機(jī)定子繞組接地故障的尋找有直流加壓法、交流加壓法、分割法、電橋法和開口變壓器法。（1）直流加壓法：直流加壓法是對故障相和地之間加壓，觀察定子繞組是否有放電聲和火花或輕微煙縷，這種方法僅適用于接地電阻接近于零且接地部位在定子端部的情況。其原理是使線棒上承受直流電壓，當(dāng)故障點首先擊穿時，根據(jù)放電處的聲音和火花判斷具體的故障槽。因此，宜在晚上關(guān)滅照明后進(jìn)行，便于觀察火花。在確定故障分支后，此時應(yīng)對照繞組方塊圖，確定該故障線棒所在分支在發(fā)電機(jī)內(nèi)的分區(qū)部位，以便有的放矢地觀察。加壓檢查時，升壓速度可比耐壓試驗稍快。（2）交流加壓法:有的故障線棒雖已出現(xiàn)絕緣故障，但仍然有較高的阻值，因此用直流加壓的方法可能難以查出，因此采用交流加壓法，加入較高的電壓使故障點絕緣電阻進(jìn)一步降低，便于查找。（3）分割法分割法是將有接地故障的相從并頭套處分割成兩半，用搖表檢測每一半的絕緣電阻，絕緣電阻較低的一半即為有接地故障，再將有接地故障的一半繞組分割成兩半，依次類推，直到檢測出接地故障為止。該方法的缺點是要將定子繞組從并頭套處解開，會耽誤工期，甚至工期往往不允許，且不能準(zhǔn)確確定接地故障位置。（4）直流電橋法直流電橋法測量發(fā)電機(jī)定子繞組接地故障的原理如右圖所示。電橋兩臂R1為可變電阻，R2固定電阻，電橋另兩臂由故障相故障點兩側(cè)的定子線圈電阻構(gòu)成，外施直流電源。直流電橋法接線原理圖

（5）開口變壓器法該方法是在發(fā)電機(jī)接地相，對地施加交流電壓，用單開口變壓器跨接在定子槽上，通過測量單開口變壓器線圈感應(yīng)電勢的變化來判斷接地點。單開口變壓器測試的布置如右圖所示：在開口變壓器上繞制線圈，當(dāng)定子線圈中通以交流電流時，便會在定子鐵芯中產(chǎn)生磁通，該磁通經(jīng)槽齒、鐵軛和空氣隙閉合，因為空氣隙的磁阻較大，故該磁通較小。但當(dāng)開口變壓器置于定子鐵芯槽齒上構(gòu)成閉合回路時，流經(jīng)槽齒、鐵軛和開口變壓器閉合的磁通就較大。該磁通在開口變壓器線圈上便感應(yīng)電勢，該電勢大小與定子繞組中通過的電流密切相關(guān)。當(dāng)定子繞組未發(fā)生接地時，開口變壓器在定子線槽上沿軸向移動時，同槽的感應(yīng)電勢應(yīng)基本一致。當(dāng)線槽中線圈存在接地點時，同一槽中的上下層線圈總電流在接地點處將發(fā)生突變，閉合回路的磁通亦發(fā)生相應(yīng)變化，從而引起開口變壓器線圈上的感應(yīng)電勢亦發(fā)生變化。用該方法逐槽檢查，便可確定定子繞組接地點位置。此外還有加大電流的所謂"電流燒穿法"，這對大型發(fā)電機(jī)來說并不可取，因為局部電流可能使線槽局部鐵芯造成損傷，很難處理，使問題變得更大。3、定子繞組絕緣擊穿故障原因：（1）定子繞組受潮。對于長期停用或經(jīng)較長時間檢修的發(fā)電機(jī)、投入運行前應(yīng)測量絕緣電阻，不合格者不準(zhǔn)投入運行。受潮發(fā)電機(jī)要進(jìn)行烘干處理。（2）繞組本身缺陷或檢修工藝不當(dāng)，造成繞組絕緣擊穿或機(jī)械損傷。應(yīng)按規(guī)定的絕緣等級選擇絕緣材料，嵌裝繞組及浸漆干燥等要嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行。（3）繞組過熱。絕緣過熱后會使絕緣性能降低，有時在高溫下會很快造成絕緣擊穿。應(yīng)加強(qiáng)日常的巡視檢查，防止發(fā)電機(jī)各部分發(fā)生過熱而損壞繞組絕緣。（4）絕緣老化。一般發(fā)電機(jī)運行15~20年以上，其繞組絕緣老化，電氣性能變化，甚至使絕緣擊穿。要做好發(fā)電機(jī)的檢修及預(yù)防性試驗，若發(fā)現(xiàn)絕緣不合格，應(yīng)及時更換有缺陷的繞組絕緣或更換繞組，以延長發(fā)電機(jī)的使用壽命。（5）發(fā)電機(jī)內(nèi)部進(jìn)入金屬異物，在檢修發(fā)電機(jī)后切勿將金屬物件、零件或工具遺落到定子膛中；綁緊轉(zhuǎn)子的綁扎線、緊固端部零件，以不致發(fā)生由于離心力作用而松脫。

（6）過電壓擊穿：1）誤操作，如在空載時，將發(fā)電機(jī)電壓升得過高。應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程對發(fā)電機(jī)進(jìn)行升壓，防止誤操作。2）發(fā)電機(jī)內(nèi)部過電壓，包括操作過電壓、弧光接地過電壓和諧振過電壓等，應(yīng)加強(qiáng)繞組絕緣預(yù)防性試驗，及時發(fā)現(xiàn)和消除定子繞組絕緣中存在的缺陷。定子線棒出現(xiàn)絕緣故障，應(yīng)怎樣尋找出線棒故障點？4、定子鐵芯故障：鐵心損壞的兩個主要因素：發(fā)電機(jī)定子鐵芯除了因線圈絕緣問題和其他外部原因引起損壞外，就其本身而言，引起鐵心故障主要有兩個原因：(1)鐵心片間絕緣損壞；(2)鐵心壓裝松動。而這兩個因素往往會同時出現(xiàn)，相互影響，最終導(dǎo)致事故。1）鐵芯片間絕緣損壞：發(fā)電機(jī)定子鐵芯疊片加工和安裝質(zhì)量不高，絕緣老化，長期的過壓運行以及鐵芯松動等許多原因均可能導(dǎo)致鐵芯片間絕緣損壞。當(dāng)片間絕緣損壞后，在鐵芯上就形成了電流的閉合回路，這個電流產(chǎn)生的損耗與回路的有效電阻有關(guān)，可能達(dá)到很大的數(shù)值，產(chǎn)生很高的溫度，甚至使鐵芯熔化，危及定子繞組絕緣。2）鐵心壓裝松動：發(fā)電機(jī)運行過程中，由于電磁轉(zhuǎn)矩和定轉(zhuǎn)子間的徑向交變磁拉力的作用，在鐵心上產(chǎn)生了很大的機(jī)械力，如果鐵心緊度不足，交變力將導(dǎo)致鐵心疊片振動，伴隨出現(xiàn)線棒絕緣磨損破壞和疊片損壞，造成發(fā)電機(jī)事故。與鐵心松動有關(guān)的因素很多，有鐵心疊片制造安裝質(zhì)量，鐵心壓裝結(jié)構(gòu)，發(fā)電機(jī)運行工況以及定子機(jī)座振動等。而最常見的鐵心松動出現(xiàn)在定子鐵心端部齒區(qū)。

五、典型絕緣故障實例分析例1：我廠#2F發(fā)電機(jī)定子繞組故障及處理

1、故障現(xiàn)象1998年3月18日,我班在對#2F發(fā)電機(jī)定子繞組進(jìn)行大修試驗。按照預(yù)防性試驗規(guī)程規(guī)定：我廠定子直流耐壓電壓U=2Un=36kV，試驗電壓按每級0.5Un分階段升壓，每階段停留1min，讀取泄漏電流。試驗時,A、B兩相順利通過了試驗要求，而在進(jìn)行C相耐壓試驗過程中，C相在27kV時擊穿,擊穿時的泄漏電流為250μA。2、原因分析預(yù)判斷：C相定子繞組絕緣下降后對C相定子線棒檢查發(fā)現(xiàn)：C相上分支靠下風(fēng)筒上端絕緣受損,初步判斷為物體刮傷所致,目測發(fā)現(xiàn)外層環(huán)氧樹脂絕緣受損。此造成的直接后果是在加壓27kV時絕緣擊穿。3、故障處理對受損部位進(jìn)行修復(fù)處理：即用環(huán)氧樹脂浸漬,晾干。再進(jìn)行絕緣電阻、直流耐壓試驗，均符合規(guī)程規(guī)定要求，投入運行后效果良好。例2:尼那水電站轉(zhuǎn)子動態(tài)接地故障分析及處理電站簡介：尼那水電站裝機(jī)有4×40MW燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī),水輪發(fā)電機(jī)是由天津阿爾斯通生產(chǎn)制造，機(jī)組自2003年5月首臺機(jī)發(fā)電以來，運行情況良好。發(fā)電機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：型式：燈泡式三相交流同步發(fā)電機(jī)布置方式：水平方式旋轉(zhuǎn)方向：順?biāo)鞣较蛞暈轫槙r針旋轉(zhuǎn)型號：SFWG40—56／6630額定容量：42.1MVA額定功率：40MW效率：98.05%額定功率因數(shù)：0.95（滯后）額定電壓：10.5kV額定電流：2315A額定頻率：50Hz絕緣等級：F級1、故障現(xiàn)象1＃機(jī)并網(wǎng)運行，上位機(jī)報“1＃機(jī)轉(zhuǎn)子一點接地故障”復(fù)歸后正常，半小時后再報同樣故障，不可復(fù)歸，檢查當(dāng)時負(fù)荷為30MW，電壓電流均正常，勵磁回路外觀檢查未發(fā)現(xiàn)異常，一小時后向調(diào)度申請停機(jī)處理。當(dāng)1＃機(jī)空轉(zhuǎn)時信號也不能復(fù)歸，停機(jī)后信號可復(fù)歸，搖測轉(zhuǎn)子絕緣大于5MΩ,維護(hù)人員對碳刷進(jìn)行處理，對集電環(huán)進(jìn)行清掃后，轉(zhuǎn)子絕緣為50MΩ,其它外觀檢查未發(fā)現(xiàn)異常，隨后1＃機(jī)開機(jī)空轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到80％時，轉(zhuǎn)子一點接地信號又報警，仍不能復(fù)歸。2、原因分析根據(jù)上述異?，F(xiàn)象，結(jié)合以往處理轉(zhuǎn)子接地故障的經(jīng)驗，初步分析認(rèn)為，原因可能有下列三種：1、轉(zhuǎn)子接地保護(hù)裝置異常引起；2、轉(zhuǎn)子磁極外圍設(shè)備（含功率柜、FMK開關(guān)、轉(zhuǎn)子滑環(huán)碳刷、轉(zhuǎn)子引線等）故障引起；3、轉(zhuǎn)子磁極內(nèi)部存在接地現(xiàn)象。結(jié)合前面檢查分析，認(rèn)為轉(zhuǎn)子磁極內(nèi)部接地可能性較大，機(jī)組當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到80%時報接地信號，也有可能機(jī)組內(nèi)部受轉(zhuǎn)動離心力的作用，而造成接地現(xiàn)象。3、故障查找（1）首先檢查接地（大軸）碳刷，檢查發(fā)現(xiàn)固定可靠，接觸良好，并進(jìn)行清潔，排除了因接地碳刷固定不穩(wěn)定或沾上油污引起接觸不良而造成的“假接地”。（2）隨后對空轉(zhuǎn)機(jī)組搖測絕緣進(jìn)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子絕緣為零，確實存在接地現(xiàn)象，排除了保護(hù)裝置異常而引起的誤信號,那只有機(jī)組內(nèi)部故障而造成的。（3）機(jī)組停機(jī)后，對其內(nèi)部進(jìn)行外觀檢