《湖南水利水电）２ｏｌ１年第１期 黄义元 （永州市涔天河水利水电管理局 永州市４２５５００） 【摘要】 文章以永州市涔天河水电站为例，介绍了发电机励磁回路一点接地故障的原因，并结 合实际，提出励磁回路一点接地故障的查找及处理方法。 【关键词】发电机励磁回路接地查找处理 发电机励磁回路（转子）发生一点接地，即转子绕组 的某一点从电的方面来看与转子铁芯相通。由于电流构 不成回路，所以按理能继续运行。但这种运行不能认为是 正常的，因为它有可能发展为两点接地故障．发电机在运 集电环擦拭无效后，停机吹去滑环上的碳粉，也不起作用， 通知检修人员来处理，前后处理了三次才处理好，持续时 间一个多月。 （２）２０１０年５月１０日，１ 机运行中，电脑后台报转 子一点接地，１ 机保护测控屏１Ｇ接地保护单元Ｕ＋－＿Ｉ．４ Ｖ、 行中发生两点接地时，有很大的短路电流流过短路点，此 时，部分线匝被短路，电阻降低，转子电流会增大，其后果 是转子绕组剧烈发热。而且因为磁场不平衡而使发电机 产生强烈振动。因此对凸极式发电机（水轮发电机）转子 绕组发生一点接地时，应迅速转移负荷，停机处理，一般 不允许继续运行。 Ｕ－－９８Ｖ、Ｕ－－９７ＡＶ，停机后检修人员处理时花了近３个小时。 针对这两起发电机转子一点接地的处理情况．如何 快速查找接地点并迅速处理好．对确保汛期水电站发电 经济效益至关重要。 ２故障原因 发电机励磁回路一点接地故障的原因很多，有可能 １现象 正常时发电机转子绕组正对地或负对地的电压为零 或是在接近于零处波动、当励磁回路发生一点接地故障 是制造的缺陷，也可能是安装、检修时留下的缺陷，还可 能是长期运行使绝缘老化以及日常维护不好集电环碳粉 积聚过多等。主要有如下原因： （１）日常维护不好，集电环碳粉积聚过多； （２）滑环绝缘或励磁引线绝缘损坏； 后，保护装置动作发信号提醒运行人员，此时测量转子绕 组对地电压会发生变化．正对地或负对地的电压将会比 故障前明显增加。 （１）２００９年５月２９日，涔天河右岸电站１ 机运行 中，电脑后台报转子一点接地，１ 机保护测控屏１Ｇ接地 （３）转子线圈端部积灰； （４）磁极绕组及绝缘垫板受潮； 保护单元Ｕ ＝６８．６ Ｖ、Ｕ一＝４５ Ｖ、Ｕ＝２３．６ Ｖ，运行值班人员将 （５）槽口处保护层老化、断裂、脱落或绝缘损坏。 ８ｌ 黄义元，，浅析发电机励磁回路一点接地故障的查找及处理 ３故障的快速查找及处理 ３．１接地故障查找 原则：由外到内，先简单后复杂。按下列顺序查找： （１）发生接地后，先检查励磁系统引线到集电环部 分是否有明显的接地现象，特别是集电环处要对碳粉进 行全面的清扫。 ５・２９接地故障处理过程：先检查保护装置接地（大轴） 电刷，固定稳固，接触良好，并进行清洁。开机试验故障依 然存在．排除了因接地电刷固定不牢或沾上油污引起接 触不良而造成的“假接地”现象。其次，将正常运行的２ 机 转子一点接地装置调换到ｌ 机上。开机试验同样出现“转 组的全长为Ｌ，则可据以下公式计算出接地故障点与正集 电环或负集电环的大约距离．即： 接地故障点与正集电环的距离为：ＬＵＴ（Ｕ＋＋Ｕ一）。 接地故障点与负集电环的距离为：ＬＵ－／（Ｕ＋＋Ｕ一）。 如果计算值大于转子绕组至集电环的引线长度。则 证明接地故障点不在转子绕组引线或外部而是在转子绕 组中问。这样将需要进一步确定接地故障点。 ・对转子各个磁极进行检查未发现明显的接地点 后．根据上面计算确定故障点的大概位置后，拆开转子线 圈的护环或是其绝缘层，采用对地电位分布法进一步确 定接地故障点。每拆除一个磁极护环后在集电环上施加 直流电压（施加电压以不超过转子绕组额定电流为准）， 然后采用灵敏度较高多量程的电压表分别测量每层线圈 对地的电压值。越靠近接地点处的线圈对地电压将越低。 子一点接地”故障报警信号，这就说明了微机保护装置本 身是正常的。接着对转子外围设备进行检查，对转子滑 环、电刷、刷架进行吸扫、开机试验，转子接地故障依然存 在。停机、跳开发电机灭磁开关，拉开功率柜输入，输出刀 直到测得的电压为零或接近于零的点即为接地故障点。 ３．２接地故障处理 闸，用５００ Ｖ摇表摇测转子绝缘电阻在０．２ ＭＱ以下。因 （１）碳刷、集电环碳粉积聚过多，对碳刷、集电环处 进行全面的清扫。 （２）转子线圈端部大量积灰，发电机的积灰常含有 油质，可用清洁剂清除干净后补加一层绝缘带。 （３）磁极绕组及绝缘垫板受潮。这种情况多发生在 此怀疑可能是转子磁极引线及引线底板螺母、螺栓，机架 形成接地回路产生动态接地．但检查人员仔细检查并没 有发现磁极有异常。故重新对滑环用酒精进行仔细清洗， 连固定滑环螺丝处也彻底清洗了。最后再次对转子摇测 绝缘为４ＭＱ。开机试验，转子一点接地发信号消失。此次 故障正是由于对滑环清扫不彻底所导致的。 较长时间停机且空气湿度较大时，所以，发电机在长期备 用时应投入相应的加热器防止受潮，碳刷及集电环下有 ５・１０接地故障处理过程是将碳刷和集电环用汽油及 无水乙醇清冼吹干，开机后还是发转子一点接地信号，最 碳粉或油污堆积时，可将油污用干布擦拭干净．利用吸尘 器将灰尘吸干净。 后查明是励磁变到发电机转子的引线有一根外绝缘破坏 导体搭在电缆桥架上直接接地，将引线绝缘处理好后开机 （４）槽口处保护层老化、断裂、脱落或绝缘损坏， 可将槽口处的灰尘吹扫干净后进行修补，增加引线电 缆的绝缘。 正常。针对不同故障现象（表计指示），采取不同处理措施。 （２）经过第一步后，排除了转子外部的接地故障的 可能性，可采取以下方法查找接地故障点： ・利用电压降法确定接地故障点发生的大致位置。 当运行中的发电机发现转子一点接地故障后可不立即停 机．利用高内阻的直流电压表在其表头上外接上小铜棒 分别小心接触两集电环，测量转子绕组正对地电压（转子 铁心）为Ｕ ，负对地的电压为Ｕ，如果设定发电机转子绕 ，，’’’，＇，ｌ’’’＇，， ’，，●＇ ＇，－ｌｌ ，＇，ｌｌ’＇＇，ｌ● ＇ ４结语 （１）运行人员应加强设备的日常维护，定期擦拭集 电环清除碳粉。 （２）发生发电机转子一点接地故障时，可根据不同 的故障象征，采取不同的方法进行查找及处理。 （收稿日期：２０１０－一１２～２２） ’’，＇＇，＇’，＇＇ｌ ＇＇，＇＇＇ｌ＇，＇’’ｌ＇’’＇＇＇ ，’ ＇＇’ －＇，ｌ’’●＇ （上接第７５页） 是南方中小水电还有很多方面需要加 强。主要有水电科学调度、汽蚀磨损机理研究、国内水轮机 ３林其玉，宋文武，符杰．含沙水中水轮机参数选择与结构设计［Ｉ］．西 华大学学报（自然科学版），２００７（６） 制造水平和质量提高、抗汽蚀磨损的更加有效的材料开发、 有代表性电站各种数据和资料的收集、水轮机汽蚀磨损问 题监测和检修等。 参考文献 ４陈莹，陈德新，崔旭东．多泥沙河流水轮机磨蚀的防护技术Ⅲ．华北 水利水电学院学报，２００６（２）． ５王志高．非金属涂层进展和展望水机磨蚀研究与实践５０年［Ｍ】．北 京：中国水利水电出版社．２００５． １童建栋．中国小￣［Ｊ］ｉｎｔｅｍａｔｉｏｎａｉＮｅｔｗｏｒｋｏｎＳｍａＩＩＨｙｄｒｏＰｏｗｅｒ．２００３， ．６刘凉冰．聚氨酯弹性体的动态力学性能的影响因素叮聚喜．￣ｍ＆２ｏｏ４（５）． ７黄育敏，张雨霖．水轮机汽蚀修复与防护措施［１］．江西电力，２００９（１）， ３３． （收稿日期：２０１０－１０－－．２９） ２胡少坤．我国水机磨蚀的现状及防护材料的发展…．水科学与工程 技术．２００９（１）． ８２