3.1发现的问题
为了掌握发电机绝缘系统的健康状况,每年要进行发电机的预防性电气试验和常规的维护检查。2006年4月,2#机组小修进行直流耐压试验时,定子绑线218-219处绝缘击穿。5#机组在2006年的大修中,对发电机转子进行电气预防性试验时,发现其15#和35#磁极交流阻抗下降,且其两侧磁极交流阻抗也略有下降。2007年6月,3#机组小修中对发电机进行常规检查时发现发现多个定子端部并头套有环氧树脂溢出。6#机组在2007年10月大修中也发现32#磁极交流阻抗数值比其它磁极的低。这些情况表明,随着运行时间增长,发电机绝缘系统已经出现了劣化现象。
3.2发电机绝缘劣化分析
发电机绝缘劣化是一个长期渐进过程,其影响因素主要有运行环境和绝缘结构质量两个方面。
1)运行环境影响
发电机运行过程中受到电、磁、热、灰尘、油污、酸碱等因素的作用,其绝缘系统会逐渐劣化,甚至出现故障。在高电压电场作用下,发电机绝缘层内的空隙会产生局部放电,进而产生树枝状放电,引起绝缘劣化。发电机运行过程中,在电流作用下,会产生大量热,尽管发电机有冷却系统,但绝缘材料在长期的热作用下,会收缩热分解产生空隙及剥落造成绝缘劣化。发电机运行过程中还受到电磁力的作用,特别是起动、突然短路等异常情况发生时,与热应力、振动等高循环疲劳一起作用,造成绝缘的机械劣化。同时,发电机在运行中,还会受到碳粉灰尘、油污的影响,使得绝缘劣化。
2)绝缘结构质量
由发电机绝缘结构可以看出,其复合绝缘中的绝缘材料有一个填充组合固化过程,有许多环节是在现场安装时进行的,这样绝缘材料的制造和现场安装工艺、安装技术对于绝缘结构的寿命就具有很大的影响。即使严格按照标准工艺施工制造,也难排除个别绝缘结构形成中存在不可避免的缺陷。当然,对于制造和安装质量是有严格的检验标准的,但通过了检验标准也并不能完全排除个别绝缘结构的提前劣化。
3)综合分析
本厂6台机组按照6、5、4、3、2、1的顺序投运,按照正常的绝缘劣化规律分析,应该是投运早的绝缘劣化早,但本厂发电机绝缘先发现问题的是2#机组和5#机组,接着是3#机组和6#机组,这充分说明发电机绝缘系统质量存在不平衡性,其中5#、6#机组发现的磁极匝间绝缘问题是在大修中通过试验才发现的,而2#、3#机组定子绝缘问题是在小修中发现的。2#机组个别定子绑线在电气预防性试验中击穿暴露了定子绝缘的薄弱环节集中在端部,3#机组个别定子并头套运行中环氧树脂溢出应该是与绝缘组分配比及固化质量有关。
4.结束语
本厂的发电机绝缘检测情况表明,发电机投运7年后,绝缘劣化情况就会凸现,应进一步加强发电机的绝缘监督。本厂的发电机绝缘缺陷都是在小修和大修中结合电气预防性试验发现的,这充分证明了定期进行检修并进行电气预防性试验的必要性。但针对现行的利用小修和大修进行电气预防性试验的绝缘监督制度,在需要进一步加强绝缘监督时则显现出其局限性。目前正在研究和推广的电力设备绝缘在线监测技术可以很好弥补常规定期检修的局限性,实现连续实时对电力设备绝缘进行监测,其中已经有针对发电机的绝缘监测系统投入实际应用。因此,结合我厂实际推广应用发电机及电气设备的绝缘在线监测技术就成为我们下一步关注的重点。
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