氢冷发电机定子绕组电气绝缘试验.pdf

第32卷第6期
华电技术
Vol 32 No6
2010年6月
Huadian Technology
Jun.2010
氢冷发电机定子绕组电气绝缘试验
毛颖清
(杭州华电半山发电有限公同,浙江杭州310015
摘要:以杭州华电半山发电有限公司2004年投产的390氢冷发电机为例,通过比较GE公司的电气试验说明和国内
标准,根据其定子绕组绝缘材料和工艺,分析了中外标准差异的原因,从而确定相应氢冷发电机定子绕组(环氧粉云母
绝缘)的电气试验,更好地完成电气绝缘监督工作。
关键词;氢冷发电机定子;绝缘试验;环氧粉云母绝缘
中图分类号:TM305.2
文献标志码:B
文章编号:1674-1951(2010)06-0042-02
引言
备交接试验标准》为依据执行,其中关于发电机定
子绝缘工作部分3.0.1(1.4)为强制性条文,在投运
随着电力系统的大力发展,系统内进口300~前要求必须进行下列试验项目:测量定子绕组的绝
600MW氢冷发电机组日渐增加。这些发电机组绝缘电阻和吸收比或极化指数定子;绕组交流耐压试
缘材料基本都是环氧一云母材料,国内三大电机厂验。另ー个标准为DL/T596-1996《电力设备预防
自行生产的600~100Mw发电机也是采用这类绝性试验规程》,该标准在总则范围中写明:从国外进
缘材料取代原有的沥青浸胶与烘卷云母绝缘。由于口的设各应以该设备的产品标准为基础,参照本标
国外制造厂在发电机生产制造中执行其本国标准准执行。其中关于发电机定子绕组绝缘的部分为:
如GE公司产品都采用ANSI)或IEC,和国内标测量定子绕组的绝缘电阻和吸收比或极化指数(1
准难免有所不同,造成安装调试、故暲责任认定和追
年或小修后,大修前后);直流泄漏和直流耐压试验
究及日后绝缘监督工作中的分歧。杭州华电半山发
电有限公司2004年引入3台美国GF公司生产的(1年或小修后,大修前后或更换绕组后);交流耐压
390MW机组,使用静态励磁、三相星形连接的
试验(10kW,18kV以上的发电机试验电压与厂家
390H型氢冷发电机。在机组安装后,发电机电气交协商;试验在大修时更换绕组后进行)。当时运行
接试验与预试安排与国内发电机有较大不同,需要
发电机的绝缘材料大多采用沥青漫胶与烘卷云母绝
对相关标准和试验内容进行分析并结合技术合同的缘,部分新投产的发电机采用环氧云母绝缘材料。
实际情况才能作出选择。本文用GE公司提供的相
GE公司提供的发电机定子绕组绝缘要求是根
关标准和说明与国内标准进行比较,从试验内容和据美国ANSL标准制订的,其中将发电机定子试验
原理方面进行分析,结合具体情况给出选择建议。分为2种类型:验证性试验和分析性试验。验证性
试验就是耐压试验(破坏性试验),有工频交流耐
中、美标准介绍
压、低频交流耐压和直流耐压3种试验方法。其中
目前,我国电气设备电气绝缘监督工作与电气最为有效的是工频交流耐压试验,试验电压见表1
高压试验主要参照2个标准。电力系统交接电气试(表中,U为发电机额定线电压的有效值)。
验以CB50150-2006《电气装置安装工程电气设
分析性试验又分推荐性和自选性2类。推荐性
表1试验电压
试验时间
工频试验电压
0.1IIz试验电压
直流耐压试验电压
在更换或安装线棒前1,5U+2000V1,414×1.15x(1.5U+2000V)1.7x1.5=2.55U
定期检修
1.4l4x1.15x1.5じ=2.44U1.7×1.5U=2.55U
在更换或安装线棒后
1.5
1.414×1.15x1.5U=2.44
1.7×1.5=2.55U
试验为绝缘测量和吸收比或极化指数、直流泄漏试(根据实际情况需要进行选择)。试验时间为:在定
验。自选性试验为介损、局部放电、电晕启动电压期检修时,近端发生暂态故障受冲击后,发出过电压
涌流后。GE公司方面给出的390H氢冷机组的检修
收稿日期:2010-02-26
周期为:发电机持续运行3000h后进行大修。
第6期
毛颖清:氢冷发电机定子绕组电气绝缘试验
2中、美标准差异与分析
漏电流。国内的预防性规程要求发电机每年都要进
行直流泄漏和耐压试验,但CF公司并不这么认为,
在对比后,发现美方与国内在氢冷发电机电气主要原因如下:
试验方面的差异主要集中在工频交流耐压试验和直
)目前CE公司生产的氢冷发电机,定子绕组
流耐压与直流泄漏试验上
的绝缘材料是坏氧粉云母,云母绝缘系统由几层半
2.1工频交流耐压试验
重叠式包在线棒上的云母带组成,然后在真空下烘
工频交流耐压试验是最有效的绝缘检测手段,干并浸渍坏氧树脂,在线棒浸渍以后,再在压模屮装
但会破坏试品绝缘,在这点上双方观点一样,唯一的夹成所需要的形状,放在娂炉中固结。云母绝缘系
区别是在交接时和更换绕组前是否进行试验
统是定子线棒绝缘的主“对底绝缘层”。由上述方
GB501502006《电气装置安装工程电气设备法形成的产物,在整个运行温度范制内具有较高的
交接试验标准》中提出:6MW发电机安装投运前必抗拉强度,是一种高密度、高绝缘强度系统。因此、
须进行工频交流耐压(工频谐振耐压法也可以)试
GE公司认为,定子绝缘采用这种材料和工艺基本上
不吸潮,不会产生由水分引起的泄漏电流
验,电压与制造厂协商确定。这样可以发现,在运
(2)铁心部分的线棒外包一层玻璃丝保护带,
输、库存放置、安装过程中由振动、受潮等因素产生以保护线棒云母带绝缘层在槽中免受黁损。用一种
绝缘损坏,避免在投产后故障引起非计划停运而对弱导电性的物质浸透,可防止槽部放电和减少电晕
电网产生影响。而GE公司认为,发电机在出厂时放电。线棒的端部线匝用玻璃纤维绑带紧紧捆牢,
已经按ANSI标准执行过工频交流耐压试验(试验绑带支承在压制的夹布胶木支承上。玻璃纤维绑
电要比大修时的值高40%),在投运前再次进行带、齿压板等都用热凝树脂黏结住。电枢导体组件
试验对绝缘有损坏,不同意进行试验,如果用户一定由压到燕尾槽中的胶木楔块固定在线圈槽中。这种
要进行试验(试验电压按出厂试验电压的70%进固定工艺使发电机开机和故障电流产生的电动力对
行),其对日后在包修期内发生发电机绝缘故障不端部绝缘的磨损减小。如果端部有明显的位移和磨
承担责任,由用户自行承担费用。
损,打开端盖时目测也会发现问题。同时,由于发电
在更換绕组前CE公司提出需要试验,我国的机定子绕组采用的是氢气冷却,气体相当干燥,绕组
预防性试验规程则没有要求进行试验。但发电机发不易受潮,即使绝缘中存在故障,在非常干燥的气体
生故障需要更换绕组时,一般都会进行工频耐压试中也不会有明显的泄漏电流。因此,直流泄漏试验
验来确认故障线棒,有可能发现其他绕组绝缘溥将可能无法判断出氢冷发电机的线圈故障
的部分。试验电压见国内电机制造厂新线棒下膛前
因为绝缘在正常情况下不易受潮,进行直流测
试意义不大,所以,CE公司坚持在保修期内不进行
膛内老线棒交流耐压,国内规程在这点上没有指出
直流泄漏和直流耐压试验,认为进行直流高压试验
但国内电机制造厂都给出了自己的厂家标准。因
会影响绝缘,同时直流泄漏试验无法有效判断出氢