發(fā)電機(jī)絕緣性低的分析和處理探討

趙燕濱

（陽煤集團(tuán)西上莊低熱值煤熱電有限公司， 山西 陽泉 045000）

引言

定子和轉(zhuǎn)子的絕緣性能對于發(fā)電機(jī)的工作性能具有決定性的影響，其常被作為判定發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)的重要指標(biāo)。發(fā)電機(jī)在工作過程中會受到多種不利因素的影響，這就可能對其絕緣性能造成不利影響，導(dǎo)致其絕緣性能發(fā)生不同程度的降低。良好的絕緣性能能夠最大限度地避免發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)絕緣擊穿，而當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)絕緣擊穿后，就會進(jìn)一步引起相間或接地短路。在短路故障的影響下，發(fā)電機(jī)絕緣最薄弱的位置處就會被擊穿，進(jìn)而影響發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。因此，為了避免發(fā)電機(jī)出現(xiàn)絕緣擊穿故障，就要對其絕緣的影響因素進(jìn)行深入的分析研究，并結(jié)合發(fā)電機(jī)的實(shí)際工作情況，采取相應(yīng)的改進(jìn)措施，進(jìn)而確保發(fā)電機(jī)始終具有良好的絕緣性能，為其正常運(yùn)行提供可靠保障。

1 發(fā)電機(jī)定子及出線和轉(zhuǎn)子絕緣性的影響因素

1.1 外部環(huán)境

外部環(huán)境中的水分會對發(fā)電機(jī)的絕緣性能造成非常嚴(yán)重的影響，這就需要對環(huán)境變化進(jìn)行充分的關(guān)注。發(fā)電機(jī)組在正常的工作過程中，其工作負(fù)荷不是一成不變的，而是處于一個動態(tài)的變化過程中。當(dāng)其處于運(yùn)行的高峰狀態(tài)時，其定子及出線、轉(zhuǎn)子、勵磁母線以及封閉母線等在工作過程中的溫度相對較高，高達(dá)60～80℃，而當(dāng)發(fā)電機(jī)停止運(yùn)行后，各個部分的溫度就會迅速下降至環(huán)境溫度，尤其是在環(huán)境濕度非常大的情況下，極易引起凝露的發(fā)生，這就會對發(fā)電機(jī)的絕緣性能造成嚴(yán)重的不利影響。長此以往，就會造成發(fā)電機(jī)的絕緣性能嚴(yán)重降低，給其正常運(yùn)行帶來不小的安全隱患[1-2]。

1.2 設(shè)備本身

發(fā)電機(jī)的絕緣性能會隨著其工作時間的不斷增加而逐漸降低，尤其是各個密封部件會逐漸發(fā)生老化現(xiàn)象，這就會進(jìn)一步影響其整體的絕緣性能。同時，發(fā)電機(jī)通常每年都會進(jìn)行一次檢修，而在檢修的過程中需要對其密封部件完全拆下進(jìn)行檢查，例如，發(fā)電機(jī)出線封閉母線絕緣子和發(fā)電機(jī)的定轉(zhuǎn)子，即便拆卸檢修完全按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行，也會對發(fā)電機(jī)的絕緣性能造成一定的破壞。隨著檢修次數(shù)的不斷增加，對發(fā)電機(jī)所造成的破壞也逐漸嚴(yán)重，最終造成其絕緣失效。

2 提高發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子絕緣性能的措施

2.1 轉(zhuǎn)子絕緣提升和保持措施

發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)是通過相應(yīng)的出口得到交流電能，在勵磁變壓器中進(jìn)行有效的降壓處理后，會進(jìn)一步進(jìn)入到勵磁小間中，然后通過整流柜的整流處理后轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡詈笥蓜畲拍妇€送至發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的碳刷間。由此，為了提高和保持轉(zhuǎn)子的絕緣性能，可以采取以下幾項措施：

1）滑環(huán)架邊緣刷環(huán)氧膠水。整流裝置的出口位置處為直流勵磁母線，勵磁母線通過共箱封閉母線與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的正負(fù)極滑環(huán)架進(jìn)行有效的連接。但是共箱母線橋架由于其結(jié)構(gòu)的影響，導(dǎo)致其難以完全密封，而位于勵磁小間內(nèi)的冷空氣就會通過縫隙處進(jìn)入到橋架內(nèi)，甚至可能進(jìn)一步流入到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子滑環(huán)碳刷架位置處。由于滑環(huán)在工作過程中的溫度非常高，由外部進(jìn)來的冷空氣與其接觸后，就會造成冷熱氣流的相遇，這就會進(jìn)一步形成凝露。因此，通過對滑環(huán)架的邊緣位置處進(jìn)行環(huán)氧膠水涂刷能夠?qū)⑵渫耆芊猓M(jìn)而避免外界冷空氣的進(jìn)入，也就從根本上避免了凝露的發(fā)生。

2）對勵磁小間采取封閉措施。通過在勵磁母線的勵磁小間位置處增設(shè)環(huán)氧樹脂絕緣板，對其縫隙處可以加墊絕緣熱縮墊，并且還要涂刷PRTV，進(jìn)而將其與外界空氣進(jìn)行有效的隔離。

由于勵磁小間內(nèi)部的冷空氣容易進(jìn)入到直流勵磁母線箱，而勵磁共箱母線需要通過勵磁小間才能進(jìn)入到外部環(huán)境，但是在交界處會出現(xiàn)冷熱空氣相遇，進(jìn)而形成大量的凝露。因此，通過增設(shè)一塊環(huán)氧樹脂絕緣板就能對冷熱空氣進(jìn)行有效的隔離，避免凝露的出現(xiàn)。通過試驗發(fā)現(xiàn)，由于隔板處于箱內(nèi)墻面的交界位置處，而室內(nèi)外的環(huán)境溫度并不相同，這就導(dǎo)致溫差的存在，由此會在隔板表面形成大面積的凝露，進(jìn)而給母線的正常運(yùn)行造成不利影響。因此，為了有效改善上述缺陷，通過在環(huán)氧樹脂板表面進(jìn)行防污閃涂料PRTV的涂刷，就能最大限度避免凝露的發(fā)生。

3）勵磁變壓器加裝電加熱器，增強(qiáng)除濕效果。對于設(shè)置在室外的勵磁變壓器而言，當(dāng)發(fā)電機(jī)組停止運(yùn)行后，勵磁變壓器也會隨之退出運(yùn)行，在環(huán)境溫差的影響下，變壓器的溫度迅速下降。當(dāng)周圍環(huán)境中的濕度較大時，變壓器及其鐵芯溫度低于周圍環(huán)境溫度時，就會在其表面形成一定的結(jié)露。當(dāng)發(fā)電機(jī)再次運(yùn)行時，就會引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的接地報警，這就會影響發(fā)電機(jī)的順利啟動。為了對上述問題進(jìn)行有效的改善，通過在變壓器三相繞組的底部位置處增設(shè)兩臺功率為500 W的電加熱裝置，并且還要配備相應(yīng)的風(fēng)扇，將熱風(fēng)進(jìn)行有效的擴(kuò)散充滿變壓器內(nèi)部，這樣就能將變壓器的溫差限制在較小的范圍內(nèi)，進(jìn)而避免結(jié)露的發(fā)生[3-4]。

2.2 定子絕緣提升和保持措施

1）對離相封母絕緣子進(jìn)行系統(tǒng)全面的PRTV噴涂。在分相封母的運(yùn)行過程中，需要對其加熱器的工作狀態(tài)進(jìn)行定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，就要立即予以更換，并且還要對分相封母微正壓的所有密封材料進(jìn)行定期更換，其具體的更換時間需要結(jié)合其工作狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)定。隨著離相封母工作時間的不斷增加，其絕緣性能會呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢，為了能夠有效恢復(fù)其整體的絕緣性能，可以在其表面噴涂高性能的長效防污閃涂料PRTV。

微正壓裝置能夠為封閉母線的安全運(yùn)行提供可靠保障，還能對外界環(huán)境中的灰塵和各種雜質(zhì)進(jìn)行有效的阻隔，避免其進(jìn)入到母線而影響母線的正常運(yùn)行，而且還能有效降低絕緣子發(fā)生凝露的風(fēng)險，避免閃烙，防止封母內(nèi)氫氣的大量聚集。因此，在對離相封母進(jìn)行檢修的過程中，還要對封母進(jìn)行系統(tǒng)全面的撿漏、補(bǔ)漏工作，并且還需要結(jié)合其運(yùn)行特點(diǎn)對微正壓裝置中的密封材料進(jìn)行定期更換，確保微正壓裝置始終具有良好的密封性能。

2）連續(xù)停機(jī)3 d以上，需要為發(fā)電機(jī)增設(shè)臨時烤燈加熱。鑒于發(fā)電機(jī)出線罩、中性點(diǎn)出線罩以及勵磁變高壓側(cè)等部位，在設(shè)計的過程中由于需要確保漏氫安全和滿足運(yùn)行散熱的需求，一般沒有設(shè)置相應(yīng)的微正壓和固定加熱器，由此，對需要連續(xù)停機(jī)3 d以上的發(fā)電機(jī)而言，需要加臨時照燈加熱，進(jìn)而避免其受到外界不利因素的影響[5-6]。

3 結(jié)語

絕緣性對于發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行具有十分重要的影響，但是在發(fā)電機(jī)實(shí)際的工作過程中，往往會受到各種不利因素的影響，這就會導(dǎo)致其絕緣性發(fā)生不同程度的降低，進(jìn)而會影響發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。因此，通過對其影響因素進(jìn)行系統(tǒng)全面的分析研究，并采取有針對性的改善措施，進(jìn)而確保發(fā)電機(jī)始終具有良好的絕緣性，從而為其正常運(yùn)行提供可靠保障。