發電機定子線棒電暈腐蝕灼傷原因分析處理試驗

劉俊蕾

（國網新源豐滿發電廠維護部，吉林省吉林市 132108）

發電機定子線棒電暈腐蝕灼傷原因分析處理試驗

劉俊蕾

（國網新源豐滿發電廠維護部，吉林省吉林市 132108）

2012年,某大型水力發電站發電機組在例行檢修中，機內檢查時發現定子線棒有電暈腐蝕現象。通過原固分析，提出處理技術對策，并組織進行處理。本文對比分析兩臺機的處理過程，對產生的原因和處理后的試驗方案進行分析。

水電站；定子線棒；電暈腐蝕；試驗方案

0 引言

新中國成立后，我國的電力事業飛速發展，建成了一批水電廠。目前一些20世紀80年代前建成投運的發電機組開始進入運行了老齡化時期，本文分析了某電廠發生的兩起線棒電暈腐蝕灼傷缺陷的原因，并全面介紹了其處理及處理后試驗，以期為大家處理此類缺陷提供可借鑒的經驗。

1 某電廠2號發電機定子線棒電腐蝕缺陷處理

1.1 發電機概況

該電廠2號發電機型號為CB850/190-48立式水輪發電機，制造廠家為蘇聯基洛夫電力工廠，1954年5月出產，于1955年3月投入運行。1976年12月，電廠對2號發電機定子線棒進行了更換，定子線棒運行至2012年已運行36年。在機內檢查時發現多處棒上端部有電暈腐蝕現象，如圖1和圖2所示。

1.2 缺陷原因分析

電廠技術人員匯同哈爾濱電機廠專家對2號發定子線棒電腐蝕現象進行會診，根據現場檢查結果及查閱相關資料初步判定電腐蝕原因如下：

圖1 164號前槽半導體防暈層開裂

圖2 外腐蝕

（1）發電機線棒更換后運行時間達到36年，防暈層運行時間過長，抵御電腐蝕能力降低。

（2）主絕緣和防暈層長期運行，導致主絕緣和防暈層分離產生氣隙，對地電壓分配在主絕緣和氣隙兩種不同的介質上，產生氣隙游離放電。

（3）發電機運行環境溫度高，發熱量大，促使絕緣材料不斷老化。

1.3 檢修方案制定實施

1.3.1 主要工器具準備

工器具主要準備：行燈、酒精、白布、電動扳手、活扳手、無溶劑室溫固化膠、高阻防暈漆、毛刷、乳膠手套、口罩、連體作業服、手電筒、記錄本等。

（1）電氣一次班組提出缺陷填報申請，發電部在生產管理系統完成缺陷錄入工作。

（2）電氣一次班組根據缺陷完成辦理工作票流程。

（3）由發電機專業班拆除風洞上部蓋板4塊。

（4）由發電機專業班拆除轉子上部擋風板32塊。

（5）打開轉子下部擋風板32塊，每塊擋風板4枚固定螺栓，共計128枚固定螺栓。拆除前記錄擋每塊風板安裝位置及螺絲拆卸前的數量。拆除時慢拿輕放，避免刮碰定子線棒絕緣。拆除后擋風板按照順序擺放在指定位置。

（6）現場作業充分照明。

1.4 處理方法

對于電腐蝕嚴重，絕緣損傷較深的線棒，先使用無溶劑室溫固化膠填充絕緣損傷處，干燥后再使用高阻防暈漆涂刷表面。對于電腐蝕只損傷防暈層的線棒，對其表面清理后，涂刷高阻防暈漆。

1.4.1 危險點分析和預控措施

（1） 室溫固化膠和高阻防暈漆使用方法不當和現場通風不暢，易導致人員中毒。

控制措施為：

1）現場工作人員穿好防護服，戴好口罩；

2）現場施工期間，有專人負責監護；

3）輪流作業，并根據現場空氣流通情況，輪換施工；

4）打開發電機風洞上部蓋板形成空氣對流；

（2）作業過程中易造成定子線棒絕緣降低和損壞。

控制措施為：

1）作業人員不允許踩踏定子線棒接頭盒及過橋部分；

2）打開轉子上部擋風板時慢拿輕放，避免刮碰定子線棒端部絕緣；

3）拆卸擋風板的螺絲集中放置，設專人看管并做好記錄；

4）使用的材料、工器具清點登記。

（3）使用臨時電源易造成人員觸電。

控制措施為：

1）電動工器具與工作照明電源不可混用；

2）現場工作照明使用12V的行燈照明電源或使用手電筒；

3）現場設專人對臨時電源進行維護；

4）電纜盤使用前必須檢查外觀良好，絕緣合格，電纜無破損，漏電保安器動作可靠；

5）高壓班試驗時人員暫停工作，必須全部撤離工作現場。

（4）遺留風洞內和傳遞工器具時落物傷人或砸傷設備。

控制措施為：

1）風洞口設專人進行登記，對所有進入風洞內的人員和工器具嚴格進行登記；

2）傳遞工具及材料使用工具袋和繩索捆綁結實，防止砸壞絕緣其他設備；

3）拆除擋風膠板時用綁繩拴牢，并安排專人用繩索牽住。拆卸時不可野蠻施工防止碎片脫落。

1.5 缺陷處理前后預防性試驗數據對比報告

1.5.1 2號發電機修前試驗

試驗日期 ：2012年4月17日

溫度：13℃

濕度：60%

2號發電機檢前試驗數據見表1和表2。

表1 2號發電機定子繞組絕緣電阻及吸收比測量

表2 2號發電機定子繞組直流耐壓及直流泄漏電流測量

1.5.2 2號發電機定子缺陷處理后試驗

試驗日期 ：2012年4月20 日晚

溫度：13℃

濕度：52%

2號發電機定子缺陷處理后試驗數據見表3和表4。

表3 定子繞組絕緣電阻及吸收比測量

表4 定子繞組直流耐壓及直流泄漏電流測量

經兩次試驗，可以得出：定子繞組兩次預防試驗結果均合格。從數據上看，缺陷處理后絕緣稍有上升（正常情況，停止備用的發電機絕緣隨停機時間的延長，稍有降低）。

從兩次試驗數值分析，定子繞組主絕緣良好，沒有發現異常。

1.6 預控措施

（1） 在發電機C級檢修中組織人員對剩余4臺同類型發電機進行專項檢查。

（2） 在2號發電機檢修臺賬中認真做好記錄，包括此次檢查有問題的槽號、數量、腐蝕程度等。為日后檢修、維護提供可靠依據。

（3）對發電機改造年代相近的機組重點排查，做到同類型、同年代設備健康情況心中有數。

（4）加強日常維護及巡回力度，在巡回中重點對機組內氣味進行辨別，如產生較重臭氧氣味，應進一步檢查確認，防微杜漸，控制該類缺陷進一步發展。

1.7 處理前后缺陷部位圖片

使用吸塵器清理定子線棒上端部的浮灰與線棒間隔中的殘渣，電腐蝕嚴重的前槽164號、后槽23號線棒，先使用無溶劑室溫固化膠填充絕緣損傷處，干燥后再使用高阻防暈漆涂刷表面。處理前后的前槽164號示意見圖3和圖4。

圖3 164號前槽半導體防暈層開裂

圖4 處理后的164號前槽

電腐蝕只損傷防暈層表面的，對破損處進行表面清理后，涂刷高阻防暈漆。處理前后的外腐蝕的線棒見圖5和圖6。

2 某電廠7號發電機定子線棒電腐蝕缺陷處理

2.1 發電機概況

該廠7號發電機型號為CB850/190-48立式水輪發電機，制造廠家為蘇聯基洛夫電力工廠，1952年出產，于1953年4月投入運行。1979年5月電廠對7號發電機進行擴大性大修，運行至今已33年。

圖5 外腐蝕的線棒

圖6 處理后外腐蝕的線棒

7號發電機定子共有396槽，每槽內安裝前、后線棒各一根，共792根定子線棒。

2.2 缺陷簡述及缺陷原因分析

2012年6月6日，在7號發電機C級檢修中，進行發電機定子項目檢查，發現定子317號槽上層線棒上端部出現電暈放電現象，在對線棒下端部的檢查中，無異常現象。其缺陷現象與該廠2號發電機相同，但缺陷線棒數量較少。

6月6日10點30分，技術人員對7號發電機定子線棒電暈放電現象進行會診，經過1h的實地檢查、摸排、評估，根據現場檢查結果及查閱相關資料初步判定電腐蝕原因與7號發電機相同。

2.3 檢修方案制定實施

對于同類發電機再次出現此項缺陷高度重視，在情況明晰后，決定借鑒處理2號發電機方案，根據7號發電機現場實際條件制定317號槽上層線棒電暈放電缺陷處理方案并實施。

2.4 處理方法

（1）首先將已經損壞的317號槽上層線棒的防暈層環氧帶割除。

（2）使用100目砂紙對灼傷點仔細打磨平整。

（3）使用酒精將灼傷點周圍擦拭干凈。

（4）環氧帶涂抹無溶劑室溫固化膠對灼傷損壞點包扎，然后使用固化膠填充平整。

（5）固化膠干燥后再用高阻電阻漆涂抹線棒表面。

（6）高阻電阻漆干燥后，進行高壓試驗，試驗合格，可以運行。

2.5 缺陷處理前后預防性試驗數據對比報告

2.5.1 7號發電機修前試驗

試驗日期 ： 2012年6月5日

溫度：18℃

卷線溫度：18℃

濕度：65%

7號發電機修前試驗數據見表5和表6。

表5 7號機定子繞組絕緣電阻及吸收比測量

表6 7號機定子繞組直流耐壓及直流泄漏電流測量

2.5.2 7號發電機出口絕緣子處理后試驗

試驗日期：2012 年 6月 7日

溫度：18℃

卷線溫度：18℃

濕度：67%

7號發電機出口絕緣子處理后試驗見表7和表8。

表7 7號機定子繞組絕緣電阻及吸收比測量

表8 7號機定子繞組直流耐壓及直流泄漏電流測量

經兩次試驗，可以得出：定子繞組兩次預防試驗結果均合格。從數據上看，缺陷處理后絕緣稍有上升。與2號發電機缺陷處理時現象相同。

從兩次試驗數值分析，定子繞組主絕緣良好，沒有發現異常。

2.6 預控措施

（1）在發電機C級檢修中組織人員對僅剩余1臺同類型發電機（8號發電機）進行專項檢查。

（2）在7號發電機檢修臺賬中認真做好記錄，包括此次檢查有問題的槽號、數量、腐蝕程度等。為日后檢修、維護提供可靠依據。

（3）對發電機改造年代相近的機組重點排查，做到同類型、同年代設備健康情況心中有數。

（4）加強日常維護及巡回力度，在巡回中重點對機組內氣味進行辨別，如產生較重臭氧氣味，應進一步檢查確認，防微杜漸，控制該類缺陷進一步發展。

2.7 故障部位及處理過程圖片

圖7所示為317號槽發現電暈放電位置及現象。

圖7 缺陷部位

圖8所示為317號槽上層線棒端部清理及擦拭后效果。

圖9所示為該放電處涂抹無溶劑室溫涂刷膠且包扎環氧云母玻璃絲帶。

圖8 缺陷部位清潔后

圖9 缺陷部位處理過程

圖10所示為表面涂刷高阻電阻漆處理后的317號槽上層線棒。

圖10 缺陷部位處理完畢后效果

3 缺陷原因匯總

出現電暈灼傷的原因匯總如下：運行時間長，半導體絕緣層老化；定子線棒轉角高阻漆與槽口中阻漆搭接處絕緣較為薄弱；發電機運行時定子線棒槽口點位高，發熱量大，導致絕緣材料加速老化。

4 修后試驗項目的確定

以上2臺發電機缺陷發現均為機組春季例行檢修（C級檢修）時發現，在進行例行預防試驗時，并沒有發現此類缺陷。但可以通過缺陷處理后的試驗數據對比值來證明其處理情況。例行試驗沒有發現是因為缺陷還沒有發展到足以導致發電機絕緣狀況不能運行的程度。此缺陷的發現更證明了機組例行停機后先進行絕緣預防試驗的必要性。各單位應把握好試驗的時機。

試驗項目仍定為絕緣電阻和直流耐壓和泄漏試驗。因發電機為例行檢修試驗，此前發電機是正常運行的。發現此類缺陷處理后對發機進行如交流耐壓類的破壞性試驗是沒有必要的，反而會損壞絕緣，減少機組的電氣壽命。

5 結論

發電機線棒的電暈腐蝕是老舊機組易發的缺陷，其完全可以通過每年的例行機內檢查來發現。采取合理的處理措施，進行必要的試驗驗證其絕緣狀況，其線棒完全可以安全穩定的運行。

[1] 國家電網公司運維檢修部. Q/GDW 11150—2013，水電站電氣設備預防性試驗規程.北京：中國電力出版社，2014.

劉俊蕾（1975—），男，高級工程師，電氣一次專工，擅長電氣一次設備預防性試驗、故障分析及診斷。E-mail:13331716210@qq.com

Cause Analysis and Treatment Test of Corona Corrosion Burns of the Stator Bars in the Generators

LIU Junlei
（State Grid XinYuan Fengman Power Plant Maintenance Department，Jilin 132108，China）

In 2012, in a large-scale hydro power station, when generator set went through routine inspection, corona corrosion happened to the stator bar. With the analysis of the cause, we put forward some suggestion of technical strategy and organise the treating processes. By comparing the processes of the two machines, we analyzed the cause and testing program that has been processed.

hydro power station; stator bar; corona corrosion;testing program