新安江電廠發(fā)電機(jī)定子絕緣盒絕緣降低處理研究

于淼 虞正罡 吳歆

摘 要：定子絕緣盒作為發(fā)電機(jī)絕緣的關(guān)鍵部件，其絕緣下降將會(huì)導(dǎo)致定子線棒絕緣擊穿，直接影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。機(jī)組大修時(shí)應(yīng)定子線棒接頭絕緣盒不應(yīng)有裂紋、過(guò)熱、變脆和機(jī)械損傷現(xiàn)象。若上述現(xiàn)象嚴(yán)重者應(yīng)打開(kāi)絕緣盒檢查接頭有無(wú)氧化、開(kāi)焊、測(cè)其接觸電阻。絕緣盒內(nèi)須灌注雙組份環(huán)氧灌注膠，將內(nèi)部所有空隙填滿粘牢，絕緣盒內(nèi)無(wú)氣隙，脫空、松動(dòng)的現(xiàn)象。我廠作為華東電網(wǎng)的第一調(diào)頻廠，設(shè)備健康尤為重要。每次機(jī)組大修均要做定子絕緣盒端部外移電位試驗(yàn)，對(duì)絕緣盒加額定線電壓，測(cè)量絕緣盒盒表面對(duì)地電壓滿足規(guī)程要求，檢查絕緣盒的絕緣情況。

關(guān)鍵詞：絕緣盒 線棒擊穿 試驗(yàn) 絕緣

中圖分類號(hào)：TM311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）06（c）-0030-02

新安江電廠3號(hào)機(jī)B修時(shí)，絕緣盒端部電位試驗(yàn)顯示定子236#上端部絕緣盒超標(biāo)20倍，絕緣盒外觀檢查未發(fā)現(xiàn)異常，敲擊檢查未發(fā)現(xiàn)明顯虛空現(xiàn)象，后經(jīng)討論決定絕緣盒打開(kāi)，只是敲開(kāi)絕緣盒，盡量保證固化環(huán)氧的完整性，檢查有無(wú)空洞現(xiàn)象、定子線棒上端部均無(wú)異常，后測(cè)量定子接觸電阻正常。新絕緣盒單獨(dú)做試驗(yàn)合格，內(nèi)部用砂紙打磨并用酒精清掃，將定子上端部連接處處理干凈，重新進(jìn)行絕緣盒澆筑。

1 定子絕緣盒端部外移電位試驗(yàn)

試驗(yàn)接線如圖1所示。

試驗(yàn)前將3號(hào)機(jī)定子線棒上下端部的絕緣盒全部通過(guò)錫箔紙包裹，要求錫箔紙與絕緣盒緊密接觸，無(wú)縫隙。試驗(yàn)時(shí)定子繞組三相短接，使用直流高壓發(fā)生器同時(shí)加壓進(jìn)行試驗(yàn)。加壓時(shí)應(yīng)勻速，慢速調(diào)節(jié)。試驗(yàn)電壓為額定線電壓（13.8kV），測(cè)量接線盒表面對(duì)地電壓。判斷標(biāo)準(zhǔn)：在100MΩ電阻上的電壓降值為3kV以下，為合格。3號(hào)機(jī)236#絕緣盒電壓降值大于10kV，不合格。

2 絕緣盒絕緣值降低的危害

發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，定子絕緣除要長(zhǎng)期承受交流工作電壓的作用，還可能遇到短時(shí)的過(guò)電壓。在電壓的作用下，定子絕緣盒內(nèi)的線棒頭部可能發(fā)生局部放電現(xiàn)象，而長(zhǎng)期的局部放電引起的電、熱、化學(xué)腐蝕等將會(huì)使絕緣盒絕緣降低，耐壓水平不斷下降，在過(guò)電壓或試驗(yàn)電壓下?lián)舸?，甚至可能在工作電壓下發(fā)生擊穿。導(dǎo)致機(jī)組被迫停機(jī)，影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3 絕緣盒絕緣值降低原因分析

為提高我廠設(shè)備健康水平，對(duì)絕緣盒絕緣降低的原因進(jìn)行如下分析。

（1）絕緣盒內(nèi)部有空隙。我廠絕緣盒澆筑材料為環(huán)氧，澆筑前將A、B組環(huán)氧混合使其發(fā)熱，待灌注膠為流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行澆筑。由于機(jī)組經(jīng)過(guò)增容改造后，所有絕緣盒一起澆注，灌注膠固化速度較快，使?jié)仓r(shí)的氣泡未及時(shí)排出，形成空隙降低絕緣盒的絕緣等級(jí)。

（2）機(jī)組運(yùn)行時(shí)定子存在振動(dòng)現(xiàn)象，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行易導(dǎo)致絕緣盒產(chǎn)生裂紋和松動(dòng)，破壞其絕緣。

（3）發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行過(guò)深，定子線棒長(zhǎng)時(shí)間處于過(guò)載運(yùn)行，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)定子端部過(guò)熱，絕導(dǎo)致環(huán)氧變質(zhì)而收縮，絕緣盒內(nèi)部出現(xiàn)空隙現(xiàn)象，使其絕緣降低。

（4）機(jī)組檢修時(shí)，絕緣盒受到異物撞擊，使其絕緣被破壞。

（5）之前的絕緣灌注方式、環(huán)氧比例及固化的快慢影響了灌注質(zhì)量。

4 絕緣盒修復(fù)處理要求

針對(duì)上述原因，對(duì)3號(hào)機(jī)236#絕緣盒進(jìn)行檢查，絕緣盒外觀檢查未發(fā)現(xiàn)異常，敲擊檢查未發(fā)現(xiàn)明顯松動(dòng)現(xiàn)象。新安江電廠以往絕緣盒采用全澆灌法，即對(duì)整臺(tái)機(jī)組所有絕緣盒與線棒間的空隙進(jìn)行一次性的填充，次日對(duì)其液面不飽滿之處進(jìn)行補(bǔ)填。此種澆灌方法，對(duì)環(huán)氧調(diào)和比例、及溫度把控的要求較高，易使絕緣盒內(nèi)部產(chǎn)生氣泡。為了使環(huán)氧能有很好的流動(dòng)性，將環(huán)氧是經(jīng)過(guò)一次加溫后將A、B兩組進(jìn)行混合，所以外界溫度加上自身發(fā)熱，使得灌注膠固化速度很快，使氣泡無(wú)法及時(shí)排出，在絕緣盒內(nèi)部形成氣隙，降低絕緣盒絕緣水平。故為解決絕緣盒絕緣值降低的問(wèn)題，新安江電廠結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)和絕緣材料的改進(jìn)，決定采用2/3澆灌法，具體要求如下。

（1）首先將A、B兩組環(huán)氧分別放在盛熱水的鐵桶內(nèi)進(jìn)行加溫20min。

（2）取出并按照規(guī)定將環(huán)氧A、B組固化劑的比例要求混合攪拌后的灌注膠在兩次澆灌中均保持良好的流動(dòng)性。

（3）絕緣盒內(nèi)無(wú)氣隙。要求第一次澆灌完成后，灌注膠內(nèi)殘留的氣體能夠順利排出，灌注膠與絕緣盒和線棒能夠緊密接觸。

（4）兩次澆灌的灌注膠能夠緊密結(jié)合。

5 絕緣盒修復(fù)處理

首先，做好對(duì)236#上端部周圍線棒及絕緣盒的保護(hù)，敲碎236#上端部絕緣盒，對(duì)敲碎絕緣盒的定子線棒端部及連接銅板進(jìn)行毛刺處理，并用酒精和白布擦拭清理，確保其表面清潔干凈。為保證絕緣盒中沒(méi)有潮氣的熱狀態(tài)，酒精清潔完后用熱風(fēng)槍進(jìn)行烘干，在確保絕緣盒里無(wú)任何雜物后進(jìn)行澆灌。

本次絕緣盒處理采用2/3澆灌法，首先，對(duì)新絕緣盒單獨(dú)做交流工頻耐壓，檢查其絕緣合格；其次，用粗砂布把口部打毛并用酒精清掃干凈，使得環(huán)氧與粗糙的絕緣盒口部接觸，確保環(huán)氧與絕緣盒有能夠緊密粘合，防止裂紋產(chǎn)生。再次，將堵漏填充塊用玻璃絲帶吊在連接板根部上下層線棒的中間，墊塊用環(huán)氧酚醛玻璃絲層壓板制作，絕緣盒套入連接板并套到底，使線棒絕緣部分伸進(jìn)絕緣盒不得小于30mm，將上端部線棒與套入絕緣盒交集的根部用膩?zhàn)影【€棒，套入絕緣盒，進(jìn)行嚴(yán)密可靠的封堵，防止灌注膠流出。然后，環(huán)氧A、B組按1∶1的比例進(jìn)行調(diào)和（必須是兩者充分融合，且時(shí)刻關(guān)注環(huán)氧自身發(fā)熱情況，必須具備良好的流動(dòng)性），待灌注膠呈可流動(dòng)狀態(tài)時(shí)準(zhǔn)備澆注。向絕緣盒內(nèi)澆注灌注膠，在填充的過(guò)程中先順絕緣盒內(nèi)壁添加2/3的灌注膠靜置2h左右，觀察空氣排出情況及是否有滲漏現(xiàn)象（此種方法好在即使絕緣盒下部封堵不嚴(yán)密，有環(huán)氧流出，不至于環(huán)氧全部流入到上下層線棒、線棒與定子槽內(nèi)或槽楔內(nèi)，造成不必要的麻煩），待灌注膠與絕緣盒填充緊密。最后，再用灌注膠將絕緣盒灌滿。使用紅外線燈加熱，待24h后觀察其固化情況，并進(jìn)行填補(bǔ)，確保絕緣盒填充要飽滿。

6 結(jié)語(yǔ)

絕緣盒處理完畢后，再次對(duì)絕緣盒做絕緣盒端部外移電位試驗(yàn)，復(fù)測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格。通過(guò)對(duì)絕緣盒填充材料澆灌方式的改進(jìn)，填充時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)絕緣盒內(nèi)部填滿壓實(shí)，避免了空隙造成的局部擠壓和放電發(fā)熱現(xiàn)象，提高了澆灌質(zhì)量，使我廠線棒絕緣處理提供更可靠的方式，在保證機(jī)組整體質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率又具有極大意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 新安江水力發(fā)電廠.Q/GDW 4643-001—2015-12201，發(fā)電機(jī)檢修規(guī)程（電氣分冊(cè)）[S].2013.

[2] 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范GB/T 8564-2003[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[3] GB/T 20833-2007，旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子線棒及繞組局部放電的測(cè)量方法及評(píng)估[S].