發電機定子接地故障處理分析

王世強

（國家能源集團重慶電力有限公司重慶發電廠，重慶 400053）

0.引用

火力發電廠在日常生產的過程中，需要發電機設備的輔助。一旦這項設備在運行的過程中，出現接地故障問題，就會對發電廠的經濟效益產生嚴重影響。因此要對發電機接地故障問題進行科學的判斷，并且根據現場保護動作和設備的運行情況，對故障類型進行全面分析。要對一次設備或二次設備的故障問題進行準確判斷，并且對隱患問題進行全面消除，才能提高發電機機組運行的安全性和穩定性。發電廠需要選派專業的技術人員開展這項工作，才能消除故障隱患。

1.發電機定子接地特點

在發電機設備使用的過程中，定子繞組接地保護可以在接地故障問題發生時，立即跳閘主開關，并且停止機組的運行，防止事故問題的不斷擴大。在設備運行狀態下，一旦出現絕緣短路故障問題，需要對問題進行及時處理，才能避免引發跳閘等現象。

2.發電機定子接地故障問題及處理措施

2.1 故障現象

我國某一火力發電廠在進行發電機組建設的過程中，選用了670MW超臨界燃煤發電機組。這項機組在運行的過程中，屬于三相交流隱極式的同步發電機。采用了全體密封的建設形式，內部存在氫氣的循環系統，冷卻方式更加先進。這項機組在運行的過程中比較穩定，但受到了其他因素的影響，出現了故障問題。故障問題發生之前，1號和2號機組運行正常，故障問題發生之后，出現了跳閘故障問題。在對故障問題進行解決時，發變組保護動作正確，火力發電廠的用電切換正確。維修人員在對發電機出線軟連接區域解開之后，對絕緣層進行了全面測試，并且拆除了中性點的軟連接。在對故障問題進行查找時，維修人員對發電機兩側氫氣冷卻器的入孔門進行了解體操作。因為現場的條件比較完善，在開展相關工作的過程中，沒有受到其他因素的影響[1]。

在對發電機定子膛內部進行檢查時，要先通過外觀的觀察，對故障問題進行查找，這個期間并未發現故障點和放電現象。中性點引出線拆開之后，需要對繞組及絕緣電阻進行測量。維修人員需要選用更加專業的測量技術，才能保證最終結果的準確性，在這個過程中可以初步判斷定子相線棒存在接地故障問題。在對發電機上端蓋和內護板進行拆除之后，還需要開展測量工作。如果發現絕緣電阻值屬于正常的范圍內，可以對其他區域是否存在故障問題進行查找。在對接地點部位進行查找之前，如果轉子在定子膛內，需要拆除發電機兩側的上端板。還需要對定轉子和內護板之間的風區隔板進行拆除，需要選用更加專業的內窺鏡設備開展檢查工作。如果發現故障問題處于2號槽處，且芯片間存在短路問題，構件的運行環境溫度比較高，會出現絕緣棒燒壞的問題，引發跳閘故障問題[2]。

在對故障問題進行分析的過程中，如果發現存在鐵芯松動和絕緣損壞等問題，需要對故障問題的發生區域進行準確的判斷和查找，維修人員可以選用電容器放電法來開展相關工作，也可以采用直流沖擊法，對故障問題的發生區域進行確認，還需要選派專業的技術人員，對具體的放電點進行密切的觀察。在開展實驗的過程中，要選用直流沖擊法對電容器進行充電。可以選用直流耐壓實驗裝置，提高充電的安全性和穩定性。當設備的電壓達到固定數值之后，需要采用絕緣放電桿對電子線棒進行放電。在第1次放電時，可以聽到具體的聲音，并且觀察到火花。如果發現故障現象，與內窺鏡設備觀察到的結論一致，就可以對故障問題的發生區域進行明確。抽出發電機轉子之后，在對電子膛內部進行檢查時，可以發現鐵芯存在松動現象，出現了嚴重的損壞。在對其進行搶修的過程中，要做好絕緣處理工作，實驗人員需要開展測試，才能滿足預防性實驗規程的要求，確保維修工作在開展時。能夠發揮更大的作用[3]。

在對發電機定子繞組接地故障問題的發生原因進行分析時可以發現，很多機組長期處于高負荷的運行狀態，定子鐵芯硅鋼片存在松動的問題，在電動力的影響下會出現震動等現象，進而發生摩擦導致絕緣磨損問題。硅片之間會存在放電和短路問題，進而導致構件的燒毀。在短路環流和放電等因素的影響下，構件的運行環境變得更加惡劣，溫度也會不斷升高，將引發過熱現象。如果發現構件長期處于高溫運行的狀態，會導致絕緣層存在摩擦等現象。絕緣強度下降之后，在溫度條件的影響下，會出現絕緣擊穿等故障問題。

2.2 處理措施

在對故障問題進行修復的過程中，維修人員需要對鐵芯燒毀和松動的部位進行徹底處理。可以對松動的區域進行緊固處理，并且根據預防性實驗過程的規定，開展預防性實驗工作。如果發現構件的損壞現象比較嚴重，就需要對其進行全面更換。在開展測量工作的過程中，不僅要對定子和轉子繞組絕緣電阻數值以及吸收比等參數進行全面測量，還要開展直流耐壓實驗，進而開展定子和轉子繞組的交流耐壓實驗。要對定子繞組槽部的線圈防暈車對地點位進行全面的測量。在開展實驗的過程中，需要引進更加先進的技術和設備，才能保證最終實驗結果的準確性，為各項工作的開展提供科學的依據。各項實驗結果表明，如果機組已經具備了啟動的條件，可以正常運行，且各項參數正常，代表故障問題已經全面的排除。維修人員在開展工作的過程中，還要積極的積累經驗。例如發電機定子繞組發生接地故障問題之后，首先要對各個部位的連接進行全面的拆除，對故障問題發生區域進行隔離。拆除定子引出線之后，還要切斷正向點的連接母排，對故障問題的發生類型進行初步的判斷。可以采用直流脈沖法，對故障問題的發生區域進行全面的檢測，也可以選用電容器放電技術，對定子接地故障問題的發生位置進行查找。

在對故障問題進行預防的過程中，需要引進更加先進的信息化技術，將在線監測裝置安裝到設備中，對設備的運行狀態進行全方位的監測和管理。還要根據這項設備的運行特點，制定針對性的管理制度，定期開展維修和保養工作，在對設備進行巡視的過程中，需要對設備存在的各項問題進行全面記錄，為后期各項工作的開展提供數據支持。在對局部放電量數據進行儲存和記錄過程中，如果發現存在異常數據等情況，要及時上報給相關部門，對導致這些問題發生的原因進行查找，并且制定針對性的維修方案，避免故障問題的發生區域不斷擴大。巡查人員在開展工作時，還要對定子繞組和定子鐵芯的出水溫度進行全面檢測，如果發現溫差比較大，就要對這項問題進行全面解決，還要對導致問題發生的原因進行查找。在對問題進行處理時，需要降低負荷的運行，還要采用停機檢查的處理方式，確保測溫元件能夠正常運行之后，才能開啟設備。在設備停備的過程中，需要對端部緊固件是否存在松動現象進行全面的檢查，必要時可以打開分區的隔板，對鐵芯是否存在磨損和松動現象進行檢測。要防止定子鐵芯存在燒毀現象，規避接地故障問題的發生。

3.結語

在對發電機定子接地故障問題進行處理的過程中，需要在現有技術的基礎上，對其進行創新和優化，才能提高故障問題的診斷水平，為后期維修工作開展，提供有效的數據支持。在開展相關工作的過程中，維修人員需要積極接受經驗，學習一些新型的知識和技術，才能縮短維修工作的開展時間，降低維修工作的成本費用。火力發電廠還要加大資金的投入力度，對設備的研發技術進行更新和優化，才能促進這項設備高效運行，從而創造更多的經濟效益。