定子接地的现象及判断

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1、怎样处理低压电机定子绕组接地故障？2008-09-16 14:23:53来源：作者：中 小】 浏览:502次 评论:0条嵌线工艺不当，将槽口底部绝缘压破、槽口绝缘封闭不良、槽绝缘损伤等，均会引起导线中 裸铜或铝）与铁芯、机壳接通，造成定子绕组接地故障。因绝缘老化、机械强度降低造成统组接 地故障时，需要重新换线；如果线圈绝缘尚好，仅个别线圈有接地故障，可采取局部修理。（1）槽口部位接地故障修理。接地方式有“虚假和“实接“两种，虚假时，为了查明故障 可升高电压将虚假部位击穿，由火花和冒烟痕迹可判断出来。实接部位可根据放电烧焦的绝缘部位 查出。查明接地槽口部位后，需将线圈加热至130U左右使绝缘软化

2、，然后用理线板或竹板撬开接 地处绝缘，将接地或烧焦部分的绝缘清理干净，垫入新绝缘纸板，并涂上环氧胶（2）双层绕组线圈接地故障修理。由于竹楔吸潮、油污、槽下绝缘垫偏，均会引起双层绕组的上层边对铁槽产生接地故障。修理方法是先将线圈加热至130C左右，剔除接地线圈上的槽楔，将故障线圈的上层边抬出槽口，用新绝缘纸将槽內垫好，同时检查故障点是否有匝间绝缘损伤。如有，要处理好，然后将上层边嵌入槽內，折合槽绝定子接地的现象及判断层下层边对地击穿时，可采用局部换 发电机发出定子接地报警后，应判明接地相别和真法假接地。当定子一相为金属性接地时， 通过切换定子电压表可测得接地相对地电压为零，非接地相对地电压为线电

3、压，各线电压不 变且平衡。定子绝缘电阻测量测得“定子接地”电压表指示为零序电压值。由于“定子接地”电压 表接在发电机电压互感器开口三角绕组的两端，因此，正常运行时“定子接地”电压表的指示 为零（开口三角形接线的三相绕组相电压相量和为零），当定子绕组出现一相接地时，因开 口三角形连接的二次绕组连接的三相绕组相电压为100/3V,故“定子接地”电压表的指示应为 100/3=100V。如果一点接地发生在定子绕组的内部或发电机出口，且为电阻性，或接地发生 在发变组主变压器低压绕组内,切换测量定子电压表,测得接地相对地电压大于零而小于相 电压，非接地相对地电压大于相电压而小于线电压，“定子接地”指示小于

4、100V。当发电机电 压互感器高压侧一相或两相熔断器熔断时，其二次侧开口三角绕组端电压也要升高。如U相 熔断器熔断，发电机各相对地电压未发生变化，仍为相电压，但电压互感器的二次侧电压测 量值因U相熔断发生了变化，即UuvUwu降低，而Uvw仍为线电压（线电压不平衡），各 相对地电压 Uu0Uw0 接近相电压， Uu0 明显降低（相对地无电压升高）， “定子接地”电压表 指示为100/3V，发定子接地”信号（假接地）。真假接地的根本区别：真接地时，定子电压 表指示接地相对地电压降低（或等于零），非接地相对地电压升高（大于相电压但不超过线 电压），而线电压仍平衡。假接地时，相对地电压不会升高，线电

5、压也不平衡。 发电机定子接地的处理：规程规定：容量在150MW及以下的发电机，当接地电容电流小于5A时，在未清除故障前允许 发电机在电网一点接地的情况下短时运行，但最多不超过2h；单元接线的发电机变压器组寻 找接地的时间不得超过30min。对于容量或接地电容电流大于上述规定的发电机，当定子电 压回路单相接地时，要求立即将发电机解列并灭磁。这是考虑接地发生在发电机内部，接地 电弧电流易使铁心损坏，另外，接地电容电流能使铁心熔化，熔化的铁心又会引起损坏区域 的扩大，使有效铁心“着火”，由单相短路发展为相间短路。当接到“定子接地”报警后， 应判明真、假接地。若判明为真接地，应检查发电机本体及所连接的

6、一次回路，如接地点在 发电机外部，应设法消除。如将厂用电倒为备用电源供电，观察接地是否消失。如果接地无 法消除，对于 200MW 以上的机组，应在 30min 内停机。如果查明接地点在发电机内部（在窥 视孔能见到放电火花或电弧），应立即减负荷停机，并向上级调度汇报。如果现场检查不能 发现明显故障，但“定子接地”报警又不消失，应视为发电机内部接地， 30min 内必须停机 检查处理。若判明为假接地，应检查并判明发电机电压互感器熔断器熔断的相别，视具体情 况带电或停机更换熔断器.电晕在 110kV 以上的变电所和线路上，时常能听到 “ 陛哩 ” 的放电声和淡蓝色的光环，这就是电晕。 电晕的产生是因

7、为不平滑的导体产生不均匀的电场，在不均匀的电场周围曲率半径小的电 极附近当电压升高到一定值时，由于空气游离就会发生放电，形成电晕。因为在电晕的外围 电场很弱，不发生碰撞游离，电晕外围带电粒子基本都是电离子，这些离子便形成了电晕放 电电流。简单地说，曲率半径小的导体电极对空气放电，便产生了电晕。高压电机定子绕组在通风槽口及直线出槽口处、绕组端部电场集中，当局部位置场强达到 一定数值时，气体发生局部电离，在电离处出现蓝色荧光，这即是电晕现象。电晕产生热效 应和臭氧、氮的氧化物，使线圈内局部温度升高，导致胶粘剂变质、碳化，股线绝缘和云母 变白，进而使股线松散、短路，绝缘老化。高压电机定于线困在通风槽

8、口及出槽口处，其绝缘表面的电场分布是极不均匀的。当局部 场强达到一定数值时，气体发生局部游离，在电窝处出现蓝色晕光，产生电晕。电晕的发生 伴随着热、臭氧、氮的氧化物的产生，这些对电机绝缘都是极其有害的。另外由于热固性绝 缘表面与槽壁接触不良或不稳定时，在电磁振动的作用下，将引起槽内间隙火花放电。这种 火花放电造成的局部温升将使绝缘表面受到严重侵蚀。这一切都将对电机绝缘造成极大的损 害。为了有效的消除这种电晕现象，正确地确定防晕结构参数和选用良好的防晕材料是十分重 要的。19发电机主绝缘内的局部放电产生的原因是什么?有什么危害?答：大型发电机定子线棒在生产过程中，由于工艺上的原因，在绝缘层问或绝

9、缘层与股 线之间可能存在气隙或杂质；运行过程中在电、热和机械力的联合作用下，也会直接或间接 地导致绝缘劣化，使得绝缘层间等产生新的气隙。由于气隙和固体绝缘的介电系数不同，这 种由气隙（杂质）和绝缘组成的夹层介质的电场分布是不均匀的。在电场的作用下，当工作电 压达到气隙的起始放电电压时，便产生局部放电。局部放电起始电压与绝缘材料的介电常数 和气隙的厚度密切相关。气隙内气体的局部放电属于流注状高气压辉光放电，大量的高能带电粒子（电子和离子） 高速碰撞主绝缘，从而破坏绝缘的分子结构。在主绝缘发生局部放电的气隙内，局部温度可 达到10O0C,使绝缘内的胶粘剂和股线绝缘劣化，造成股线松散、股问短路，使主

10、绝缘局部 过热而热裂解，最终损伤主绝缘。局部放电的进一步发展是使绝缘内部产生树枝状放电,引起主绝缘进一步劣化,最终形 成放电通道而使绝缘破坏。20什么是电晕?电晕对发电机有什么危害?答：发电机内的电晕(Corona),是发电机定子高压绕组绝缘表面某些部位由于电场分布 不均匀，局部场强过强，导致附近空气电离，而引起的辉光放电。可见，电晕是发电机局部 放电的一种。它产生在绝缘的表面,它与我们所熟悉的一般户外高压电场下的导体附近的电 晕是有所不同的。与其他形式的局部放电相比,电晕本身的放电强度并不是很高,但电晕的存在大大的降 低了绝缘材料的性能。表面电晕使绝缘表面局部温度升高,电晕的热效应及其产生的

11、 03 和 N2 的化合物(03 极易分解与空气中的氮 N2 及水分化合生成酸)也会损坏局部绝缘,对黄绝缘 来说是将绝缘层变成白色粉末,其程度的深浅与电晕作用时间有关,材料表面损坏后,放电 集中于凹坑并向绝缘材料内部发展,严重时发展为树枝放电直到击穿。此外,电晕还使其周 围产生带电离子,各种不利因数的叠加,一旦定子绕组出现过电压,则就有造成线棒短路或 击穿的可能。黄绝缘的击穿场强随温度的升高而略有下降，当温度超过180C时，其击穿 场强将急剧下降。21发电机内哪些部位易产生电晕?答：发电机一般在机内可能产生外部电晕的部位有：线棒出槽口处。绕组出槽口处属 典型的套管型结构，槽口电场非常集中，是最

12、易产生电晕的地方。铁芯段通风沟处。通风 槽钢处属尖锐边缘，易造成电场局部不均匀。线棒表面与铁芯槽内接触不良处或有气隙处。 端箍包扎处。端部异相线棒间。绕组端部电场分布复杂，特别是线圈与端箍、绑绳、垫 块的接触部位和边缘，由于工艺的原因往往很难完全消除气隙，在这些气隙中也容易产生电 晕。22发电机电晕与哪些因素有关系?答： (1)与海拔高度有关。海拔越高，空气越稀薄，则起晕放电电压越低。(2) 与湿度有关。湿度增加，表面电阻率降低，起晕电压下降。(3) 端部高阻防晕层与温度有关。如常温下高阻防晕层阻值高，则温度升高其起晕电压也 提高。常温下如高阻防晕层阻值偏低，起晕电压随温度升高而下降。(4)

13、槽部电晕与槽壁间隙有关。线棒与铁芯线槽壁间的间隙会使槽部防晕层和铁芯间产生 电火花放电。环氧粉云母绝缘最易产生局部放电的危险间隙在是0. 20. 3mm左右。目前 我国高压大电机采用的环氧粉云母绝缘的线膨胀系数很小，在正常运行条件下，环氧粉云母 绝缘的线棒的膨胀量不能填充线棒和铁芯间的间隙。这是与黑绝缘区别比较大的地方。(5) 与线棒所处部位的电位和电场分布有关。越高越易起晕，电场分布越不均匀越易起晕。23.什么是电腐蚀?什么是内腐蚀和外腐蚀? 防止电腐蚀的措施有哪些?答：电腐蚀是发生在发电机槽部定子线棒防晕层表面和定子槽壁之间因失去电接触而产 生的容性放电，从而引起线棒表面的腐蚀和损伤。这种容性放电的放电能量比纯电晕放电要 大得多，严合法与定子槽耦合法进行发电机局部放电在线监测。