广东英德白石窑水电厂黄永荣

摘要：该文针对白石窑水电厂灯泡式贯流机组定子端部破裂故障的缘由做了周全的分析，并提出了改善运行条件的措施。

要害词：灯泡贯流机组；定子端部尽缘盒；破裂缘由；改善措施

中图分类号：TM312　　　　　　　文献标志码：A　　　　　　文章编号：1003-0867(2005)03-0042-02


1概况

白石窑水电厂位于北江畔流英德市看埠镇境内，是北江畔流梯级开发的第二级，为日调理电厂，装有四台灯泡贯流机组，机组采用扩年夜单元接线。单机容18MW，设计水头9.37m，额定转速88.2r/min，定子直径5.8m，绕组为波型绕组，357槽，导线为MYSRE-1双玻璃丝包聚酰亚胺扁铜线绕成，F级尽缘。定子端部为高阻半导体玻璃丝带包扎，导进尽缘盒，注进环氧树脂进行热固化处置成型。四台机组划分于1997年4、11月、1998年8月、1999年2月相继并网投进运行。投产几年后，四台发机电定子端部尽缘盒发生了分歧水平的破裂，还发生过两次线棒尽缘击穿短路事故。

2定子端部破裂情况

2002年12月17日9时17分，1号水轮发机电纵差、横差和转子一点接地庇护动作，机组突然甩负荷，出线真空开关、灭磁开关、励磁开关相继跳闸，值班员下灯泡头观察，发现*雾很年夜。实验人员摇测定子尽缘电阻为零，进进转子室检查发现上游侧下端部有一处尽缘击穿。经过对线棒烧伤痕迹和尽缘概况氧化物完全打磨清洁，用棉布蘸酒精进行清算，重新包上高阻半导体玻璃丝带，套上新的尽缘盒，并在尽缘盒朝上开一个年夜孔，以利便灌注环氧树脂，朝里端启齿用腻子仔细封堵严，以防胶体流出，然后从上端开孔处慢慢注进环氧树脂。处置后测得尽缘电阻为4.17MΩ,吸收比1.8。

2003年4月19日13时15分，4号水轮发机电开机并网后，负荷增至18MW时，泛起发机电差动旌旗灯号继电器动作，4号机电气事故停机，后经相关技术人员实验检查发现4号机上游侧定子线圈端部有两个尽缘盒较着击穿，并按上述方式作了一样处置。

发生过两次类似事故，起头意想到问题的严重性，遂组织技术人员对四台发机电定了端部尽缘盒进行周全检查，检查发现1、4号机定子端部尽缘盒有95已破裂，2、3号机定子端部尽缘盒有50已破裂，还发现3号机有两根槽楔已失落落，4号机转子尽缘线夹的螺丝失落出，刮伤了定子尽缘层。

3破裂缘由分析

白石窑水电厂发机电定子端部尽缘盒运行了4、五年就发生了严重的破裂现象，经分析主要有以下几种缘由：

(1)定子存在先天性缺陷。绕组端部尽缘制造工艺是造成定子端部短路故障的基本缘由。灯泡贯流机组的定子室与灯泡头和管形座距离较短，绕组成型较差，线棒之间空地空闲小，所以绑扎环氧粉云母带和玻璃丝带时欠好操作，端部与绑环间不帖服、绑扎松懈，成为端部尽缘弱点；采用的尽缘盒欠佳，概况凹陷，导进线棒端部时需橇启齿用锤子敲进往，中心填充环氧树脂不平均，内部发生贯串性气泡，端部固定整体性差。为缩短工期，进行强行风干后易泛起裂缝或分层，又未进行第二次浇注，成为端部尽缘的另外一尽缘弱点。白石窑水电厂因其库容小，在清远地域担负着日调峰作用，当发机电频仍开停机时，引发机组振动、冲击，及操作过电压，壮大的电动力造成绕组振动致使绑绳开断，温度升高使其膨胀，从而使尽缘盒破裂。2002年12月17日1号机发生的定子尽缘击穿事故缘由是该机定子端部尽缘存在缺陷，端部尽缘为沥青云母带包扎，尽缘整体性差，模压尽缘与手包尽缘搭接不良，尽缘盒填充不满；此外，灯泡头内的受油器经常漏油和主轴密封漏水，流进定、转子室内。在尽缘亏弱或缺陷处，由于定、转子室空气湿度较年夜，致使尽缘破坏，发生对地（外壳）放电击穿。

(2)运行条件、情况的影响。机组在不良情况条件下运行会加速定子主尽缘的老化。灯泡式贯流机组是整座机组安装在离上游水面下20多m处，开机时发机电内外温差较年夜，定子内部空气湿度年夜，发机电内部轻易结露，停机后使发机电定、转子受潮（冬天更为严重），从而下降了定、转子的尽缘强度。再开机时会使定子线棒接头发生局部过热现象，线棒尽缘盒轻易破裂。灯泡式贯流机组内部结构较为紧凑，发机电距上游的灯泡头和下流的管形座只隔一块铁板，受油器、轴承座经常因振动造成油管破裂、轴承磨损而漏油或喷油，主轴密封有时漏水过年夜，油和水经由过程隔板进进发机电，在密闭式水轮回风冷却风机和转动的发机电转子的作用下，油和水形成油水雾气，机内湿度增加，尽缘受潮，尽缘电阻年夜幅度下降，轻易引发端部尽缘击穿事故。

(3)高次谐波的影响。由于白石窑水电厂的库容小，介入地域电网日调峰填谷，机组负荷经常受限制，为少弃水多发电，提高电厂的经济效益，引进外资办厂消耗过剩电，其中引进的三家炼钢厂开炉时发生的高次谐波对机组造成了一定的风险。给定子铁心、线棒和磁极造成了附加消耗，引发铁心、线棒和磁极发烧增加，这些高次谐波主要有3、5、7、9、11、13、15次谐波。高次谐波还会引发机组振动加重甚至引发共振。由附加消耗引发的发烧和振动，造成线棒与尽缘盒之间的填充料加速老化和松动，终发生电晕侵蚀现象。

综上所述，先天性尽缘缺陷是致使定子绕组短路故障的基本缘由，端部固定不牢、空气湿渡过年夜、漏油、振动等缺陷，是诱发和扩年夜端部损坏水平引发短路事故的重要缘由。

4改善措施

凭据灯泡贯流机组的特点，为了提高定子线棒的尽缘强度及年夜限度地延长机组使用寿命，保证机组的平安稳定运行，我厂采用以下措施改善机组的运行条件和运行情况。

(1)消除定子线棒端部尽缘的亏弱环节。每次年夜修时用洗涤剂清洗清洁定子线棒上的油污、油垢，避免油污、油垢形成闪络小桥。对已击穿的线棒，将端头清算清洁，按尽缘工艺进行处置。

(2)提高检修和运行治理水平。在安装和年夜修中按划定尺度调整密封瓦、水封和汽封的间隙，避免运行中密封瓦向机内进油、进水或油中进水。挡油板、挡油盖在安装时要仔细调整，接口应对齐，限制受油器漏油而流进风机口吹进机内。操作油和润滑油必需确保清洁，无水份和杂。值班人员要增强装备巡视，实时发现问题并实时处置。

(3)治理高次谐波，在近区供电的10kV及35kV输电线路的母线上加装阻波器，避免有害谐波侵进变压器和发机电。

(4)推行运用在线监测和诊断技术，实现对机组定子绕组尽缘监测、端部振动监测、机内过热监测与诊断、发机电进油、进水监测，保证发机电平安靠得住运行。