发电机定子线棒绝缘烧损原因及对策

摘要。分析了南津渡水电站灯泡贯流式机组定子线棒绝缘劣化导致接地事故的原因，提出了发电机绝缘劣化问题的解决和处理办法。

关键词：水轮发电机定子绝缘器件事故处理设备维修

１机组概况

湖南省南津渡水电站机组是２０世纪８０年代末从奥地利ＥＬＩＮ公司引进的灯泡贯流式机组，装机３台，单机容量为２０ＭＷ。发电机定子直径２.４３ｍ，Ｆ级绝缘，定子绕组为分数槽双层波绕组；定子线棒主绝缘采用粉氧云母为基础、环氧树脂为胶粘剂、玻璃纤维补强的热固性复合绝缘材料，主绝缘单边厚度２.７ｍｍ，线棒与槽壁、槽底、槽楔板、层间半导体隔板间空隙采用注入半导体硅橡胶填充（与国内通常用半导体垫条方式不同）。定子采用贴壁结构，直接固定在灯泡体外壳上。定子铁芯内部无通风道，利用灯泡体外壁作为定子散热面，直接将热量传导给灯泡体外流过的河水中。发电机冷却方式为密闭式水循环强迫风冷。一次冷却系统为密闭空气冷却系统，由位于灯泡头内４台４ｋＷ的轴流风机将风向水空冷却器冷却，冷却后的风经过转子轮毂上的５个（单侧）轴向通风孔到达定子下游侧，再经转子极靴间间隙和气隙到达定子上游侧，再后回到风机。二次冷却系统为水空冷却器，采用密闭循环，由灯泡头外河水经灯泡头内冷却套冷却水空冷却器产生的热水。

２定子烧损情况

２.１定子线棒绝缘击穿

南津渡水电站机组先后发生了３次定子线棒绝缘击穿的定子接地故障。首次发生于１９９９年６月３日，１号机组在并网并带满负荷时，突然发生定子接地保护动作停机，后经检查发现，定子１９８槽上层线棒（Ｂ相）紧靠上游侧槽口处被击穿（击穿点位于槽内）。在处理过程中，发现事故线棒靠近击穿位置约４/５线棒全长处已呈白色，防晕层完全破坏，主绝缘电腐蚀现象严重，而下游侧段线棒从槽口处起有３０～４０ｃｍ长的线棒直线段防晕层没有受损且未发生电腐蚀。２００１年７月，亦是１号机组２１３槽（Ｂ相）上层线棒靠近上游侧槽口处发生击穿。２００３年６月１９日，２号发电机定子２２２槽下层线棒上游侧槽口击穿。后两次定子接地事故与第一次类似。

２.２定子线棒连接部件多次开焊烧断

南津渡水电站发电机定子线棒端部接头采用对接锡焊焊接（ＥＬＩＮ公司自为南津渡生产完机组后已不再使用这种工艺）。１、２、３号发电机在２００２年和２００３年先后发生定子端部连接部件接头焊接处烧断开焊３次，事故发生点均处于发电机上游侧。其中２００３年６月１９日在２号机事故中同时发现一定子线棒接头的绝缘并头套有严重烧损现象，拆除后发现该接头已部分脱焊，焊锡流出焊口，由于及时发现未造成事故。

２.３线棒电腐蚀严重