燈泡貫流式機組發電機定子貼壁式測溫電阻實踐運用

張少虹

摘要：燈泡貫流式機組發電機測溫電阻一般采用埋入式鉑熱電阻測溫，運行過程中容易損壞，損壞后不拆除鐵芯或線圈無法更換。隨著機組運行時間增加，國內燈泡貫流式機組普遍存在部分測溫電阻失效的問題，在機組日常運行過程中，無法全面監視發電機溫度，存在較大安全隱患。本文論述了貼壁式測溫電阻在貫流式機組中的實際運行，為解決埋入式測溫電阻損壞問題，提供了實踐方案。

關鍵詞：貫流式機組;測溫電阻;貼壁式

海勃灣水利樞紐公司2號發電機為三相凸極式同步交流發電機，型號為SFWG 22.5-76/7080。機組結構型式為燈泡貫流式水輪發電機機組，冷卻方式為密閉徑向常壓強迫通風二次冷卻方式。額定容量/額定功率25MVA/22.5MW，額定電壓10.5kV，額定電流1374.6A，額定功率因數0.90（滯后），額定頻率50Hz，定子、轉子繞組和定子鐵芯絕緣等級為F級，中性點經接地變接地。發電機設計安裝有36個定子繞組測溫電阻，自2014年機組投入運行7年以來，定子繞組測溫電阻已經損壞9個，目前仍存在擴大劣化的趨勢，已不能對運行中的定子溫度進行實時、準確、全方位地監測，機組運行時溫度監測的可靠性降低。若不及時采取測溫電阻改造措施，發電機線圈部件可能因溫度過高導致絕緣老化，造成定子繞組絕緣擊穿，發生匝間短路、相間短路等重大事故。為保證機組安全穩定運行，結合機組A級檢修的機會，對發電機定子繞組損壞的測溫電阻進行更換。

一、技術改造準備工作

項目開工申請辦理前，由施工人員編寫技術方案，組織施工人員進行學習交底，掌握施工工藝、操作流程、安全注意事項和施工驗收要求。按照工作票要求做好相關安全措施，并進行施工前安全交底。對準備安裝的測溫電阻進行檢查，以確保測溫電阻質量滿足機組長期、滿負荷運行的要求。檢查內容包括：對測溫電阻進行電阻值并做好記錄;試驗不合格的電阻不得使用?，F場拆卸槽楔、半導體墊條時，應準備相應數量的更換備品，并試驗合格。各類安全工器具及防護用品，經檢驗合格且在有效期內。施工場地已清理，將定子吊出并在放置在安裝間場地，施工措施、安全措施布置符合標準。在定子內部安放施工平臺，作為更換繞組測溫電阻時的檢修平臺。發電機定子原有安裝未損壞的測溫電阻接入端子箱，做為備用。新的36個測溫電阻按定子繞組接線圖的相序均分原則重新安裝在對應的上層線棒表面位置。

二、 施工流程及管控要點

（一）施工作業流程

更換定子繞組測溫電阻作業流程為：在定子膛內搭建檢修平臺→將所需安裝的槽號找出并做好標記→拆除更換對應槽的槽楔及墊條→用毛刷對定子槽部及上層棒線進行清掃→測量上層線棒至定子鐵心內徑之間的尺寸→根據測量尺寸配置測溫電阻和半導體墊條→安裝測溫電阻→回裝半導墊條和槽楔→對測溫電纜進行規范布置→再次對測溫電阻進行測試→驗收合格

（二）定子測溫電阻更換工藝

定子溫度電阻的更換安裝是整個改造過程中的重點，必須遵循以下原則;

1、絕對禁止在氣隙內安裝溫度電阻和布線，溫度電阻和導線應該布置在槽楔后面;

2、絕對禁止可能改變鐵芯磁通量或降低繞組絕緣等級的安裝方式;

3、所有安裝材料、涂料都應該考慮耐溫、磁通量和絕緣等因素。

（三）安裝更換質量檢查

1、整個安裝更換過程，不得對定子繞組絕緣造成損傷。

2、使用2500V兆歐表測試測溫電阻絕緣電阻，其值不小于2000 MΩ。

3、使用50HZ AC1000V電壓對測溫電阻絕緣進行1 min耐壓試驗，無擊穿、短路、損壞、變形情況發生。

（四）施工步驟及管控要點

1、一體式測溫電阻技術參數要求

測溫電阻型號：WZP-3DL-Pt100，精度等級： A級精度，線制： 三線制，絕緣等級： F（155℃），溫度范圍： -40℃～180℃。

2、材料準備：槽楔，半導體墊條（2.0mm，1.0mm，0.2mm，0.5mm），綁扎帶，環氧樹脂，清洗劑;

工器具準備：橡膠榔頭，木榔頭，電工刀，砂紙，軟毛刷，環氧板條（打槽楔用），噴漆槍，空氣壓縮機，檢修平臺， 清洗槽，白棉布，抹布等。

3、由于機組投運時間較長，繞組槽內將會沉積一定量的分閘制動時產生的粉塵，應需要準備一至兩桶25kg裝的DQ-25型帶電清洗劑，以及0.5-0.8Mpa的低壓氣體，用于清洗線槽及繞組表面衛生。

4、將綁扎槽楔用的玻璃絲帶（五緯帶）或玻璃絲繩（或滌玻繩），使用前要加溫60-80℃，干燥脫蠟，使之溫度降至30℃左右后，再浸入按配方調合的環氧樹脂溶液中，最后取出晾至半干即可使用。

5、為消除因潮濕而產生日后松動及減少耐壓試驗發生電暈現象，應使用無水酒精或ME-911型帶電清洗劑清洗槽楔、半導體墊條，除去毛刺，檢查槽楔表面有無放電碳化痕跡，有無變型、毛邊或損壞，墊條有無裂紋，如有應立即更換。將檢查、清洗合格的的備用槽楔、半導體墊條、環氧墊條晾干后一并放入烘箱，以70-80℃的溫度干燥12小時，除去潮氣。

6、打槽楔時的注意事項：

（1）在打入和打出槽楔時，應小心謹慎，禁止使用鐵制榔頭，應做好防止損傷定子線圈和鐵芯的相應措施;

（2）完成槽楔打入工作后，必須全面進行檢查，確保所有槽楔完整、平整，無凸出高于鐵芯表面現象;（3）槽楔通風口應與鐵芯通風口中心對齊，偏差不超過3mm，且通風口方向一致，不應出現堵塞鐵芯通風口的現象;

（4）每槽最下兩節槽楔應無空隙，最上兩節要求有空隙長度不超過槽楔長度的1/4，中間槽楔允許存在間隙長度不超過槽楔長度的1/2，繞組上、下兩端槽楔伸出長度應整齊一致，最長與最短之間相差不大于5mm，相鄰兩槽不大于5mm，楔下墊條伸出部分不超過5mm，多余部分應鏟去;

（5）每槽上下兩端槽楔端部必須使用浸環氧綁扎繩進行綁扎，每槽打結，以防止局部綁扎繩斷裂引起其他槽松動;

（6）在定子表面均勻噴涂一層F級188發電機專用紅瓷絕緣漆，待其晾干收干后再均勻噴涂一層即可。

結束語：貼壁測溫電阻具有測量精度高，安裝維護簡單，可靠性高、經濟性好等特點。在實際運行中，可以結合機組A級檢修增加發電機定子線圈和鐵芯全套貼壁式電阻，埋入式電阻做為備用，從而進一步提高發電測溫系統可靠性。

參考文獻：

【1】DLT 5038-2012 燈泡貫流式水輪發電機組安裝工藝規程、GB∕T35709-2017燈泡貫流式水輪發電機組檢修規程、DL/T 1056-2007發電廠熱工儀表及控制系統技術監督導則