论文部分内容阅读
摘要：随着我国电力事业的不断发展，电网管理工作自动化水平也日益提高，成为现代化社会发展中最为关键和重要的环节。在这个社会发展中，电网结构和运行模式也发生了一定的变化，因此要想保障电力系统的正常、持续、稳定的运行，就必须要在工作中对发电机组进行科学、有效的管理，针对其中存在问题全面研究。本文就某电厂300MW发电机汇流管接地故障问题进行了系统的归纳和总结，并针对其中的问题加以研究和处理，以供相关工作人员探讨。
关键词：发电机机组 汇流管 故障处理新世纪以来，全世界各个国家都面临着能源紧张和环境污染严重的局面，在这种社会现状下，电力能源以其污染低、效率好的优势受到社会各界人士的重视，成为能源应用中不可替代的一个环节。虽然在电力生产的过程中，洁净能源和再生能源的应用已成为业界人士研究的重点，但是由于发电机组汇流管接地造成的故障现象也较为严重，成为影响工程质量的主要缺陷。
一、某电厂发电机组故障现象
众所周知，目前的电厂通常都是有多个不同的发电机组构成，其包含有水轮发电机、辅助设施、设备群、输电设施等多个环节构成，其中为在工作中为了确保发电机组运行的安全、正常、科学，在工作中通常都是按照发电机组运行要求接入一定的接地设施。在发电厂的接地工作中，通常都是以汇流管接地为主的。某电厂是由四个发电机组构成的，其中在运行调试和机组安装的过程中，1号发电机组和2号发电机都是300MW的发电机组，其在运行中曾经多次发生定子冷水汇流管低阻以及金属接地故障。这些故障的出现和产生反映出发电机在设计、设备的制造、现场安装、管理工作中都存在着一定的问题和缺陷。这些问题的存在由于在工作中无法对发电机定子主绝缘状况进行检查，不仅造成了发电机组工作受到一定的影响，还严重的影响到发电机组在现场的绝缘交接试验。
1. 1号机故障发生情况
在该电厂运行中，1、2号发电机产生的故障极为复杂，与通常发电机汇流管故障存在着一定的特殊性，由于在1号发电机和2号发电机汇流管上分别出现了多个接点地或者多发性一点接地的故障现象，这就给故障的分析和处理带来了很大的影响。其中在众多的故障中，常见的发生故障是在电机刚调试完之后出现的一次故障，其由于定子冷水系统调试完成，其冷水系统经过冲洗水进行监测之后能够达到预计的标准和要求，但是在内冷水循环中却总是存在着一定的质量缺陷和不足，这些问题的存在即为严重，造成了极大的影响和缺陷。
2. 2号发电机故障情况
在隔年十月，2号发电机冷水系统调试完毕，且在定子冷水系统运行状况下对发电机定子进管、出汇流管、出线盒、进出水管都进行了优化和检查，同时对地绝缘电阻现象进行了分别测试，经过测试发现，发电机内冷水进水管汇流管存在着一定的低阻接地故障现象。经过测量研究得出。该电厂的1、2号发电机绝缘电阻存在着一定的问题，需要在工作中采用摇表。但是由于汇流管处在应用中电子绝缘电阻现象较为严重，给发电机运行造成了严重的影响。
二、规章分析和总结
由于该电厂存在着上述众多的缺陷与不足，为此，为了解决这一问题，省电力试验所、电厂和电力建设工程公司等多个单位共同努力和研究，对故障现象进行了反复的检查和判断，最终探索出其故障的出现现象。
1. 故障原因分析及处理
发电机定子绕组内冷水系统示意图可以看出发电机定子绕组绝缘中，不仅包括绕组的槽部、端部和引出线部分，还包括了绝缘引水管内冷水的绝缘和各汇流管对地的绝缘。内冷水系统的各汇流管采取了多种措施，使其从机内到机外都对地绝缘，在汇流管与线圈绝缘引水管连接处还安装了许多测温元件，局部的绝缘缺陷或测温元件外壳与汇流管相碰等都可能造成接地故障。通常汇流管接地故障点不易寻找，若汇流管同时发生多点和连续多次接地的故障，分析查找和处理会更为困难和复杂。
2. 1号机汇流管故障处理
鉴于1号发电机4个汇流管中有3个同时发生金属性接地故障，先后分别有针对性地采用多种常规处理措施进行处理，并不断对汇流管对地绝缘电阻进行测量。
（1）对内冷水系统进行多次内冷水置换和内冷水机内循环化验内冷水电导率。经多次排放且内冷水电导率已达0.56μs/cm的情况下，各汇流管对地绝缘无变化。
（2）对内冷水系统连续进行了多次正、反冲洗，在内冷水电导率为1.1μs/cm时，各汇流管对地绝缘无明显变化。
（3） 对检测电机进、出水温度的热电偶进行了全面检查，并将全部热电偶屏蔽接地端悬空后，测量各汇流管对地绝缘无明显变化。
（4） 安装人员逐个检查与发电机连接的内冷水进、出水管上螺杆绝缘套和绝缘垫未见异常。
在上述常规的检查手段未能查明故障的情况下，决定拆下发电机定子内冷水总进、出水管和出线盒总出水管，以判断其金属性接地故障的所在区域。
分析测量结果：定子进、出水汇流管接地故障点在机外，而出线盒出水汇流管接地故障点在机内。对与定子进、出水汇流管连接的机外水管拆下后检查发现，在发电机内、外管道连接处无绝缘筒，致使系统安装完毕后造成所连接汇流管接地。为此向东方电机厂订购了专用配件并对水管系统结构尺寸进行了调整后复装定子内冷水系统。经打开出线盒入孔门进行检查，发现有一根发电机出线测温热电偶接地屏蔽外壳搭接在出水汇流管上，将其移开并固定好。经处理复装完毕投运后，各汇流管对地绝缘已恢复正常。
3. 2号机汇流管故障处理
对汽轮机组转子进行有限元温度、应力分析，包括对转子进行几何建模，建立网格方案，设定边界，设定初值条件，材料模型的建立，转子材料本构的建立等等，每一个阶段完成的好坏对整个过程实施的难易程度、最终结果的准确度都会产生影响。经常规检查处理未能查明故障部位的情况下，拆下与定子进水汇流管相连的机外管道和有关连接处的绝缘构件，才发现是电机制造厂装配的汇流管绝缘垫圈自身对地绝缘电阻仅为3kΩ。经用丙酮等清洗和处理，绝缘垫圈绝缘恢复。全部复装后，进水汇流管接地故障已消除，对地绝缘电阻上升为91kΩ。
三、结束语
某电厂1、2号发电机发生不同类型汇流管接地故障以及造成这些故障的原因反映出了在设备设计、制造和现场施工、安装等多方面存在的问题。结合近年新投产机组发生汇流管接地障较频繁，建议引起重视，有效地防止同类故障的不断发生。提高设备制造和安装工艺质量水平。这项工作为处理同类故障积累了成功的经验，可供安装启动调试借鉴。
参考文献
[1] 马文涛，杨绪坤. 300MW发电机汇流管接地故障分析及处理[J]. 西北电力技术. 2002（06）
[2] 黄永峰. 400MW发电机汇流管接地故障分析及处理[J]. 化学工程与装备. 2008（12）
[3] 徐波，邱学智. 300MW发电机端部汇水管绝缘低问题的处理[J]. 湖南电力. 2009（01）
[4] 刘玉新，崔峰，曹凤波. 定子水内冷汽轮发电机耐电压试验前的问题处理[J]. 东北电力技术. 1999（12）
[5] 葛占雨. 发电机汇水管绝缘测试常见问题分析与现场处理[J]. 安装. 2009（S1）
关键词：发电机机组 汇流管 故障处理新世纪以来，全世界各个国家都面临着能源紧张和环境污染严重的局面，在这种社会现状下，电力能源以其污染低、效率好的优势受到社会各界人士的重视，成为能源应用中不可替代的一个环节。虽然在电力生产的过程中，洁净能源和再生能源的应用已成为业界人士研究的重点，但是由于发电机组汇流管接地造成的故障现象也较为严重，成为影响工程质量的主要缺陷。
一、某电厂发电机组故障现象
众所周知，目前的电厂通常都是有多个不同的发电机组构成，其包含有水轮发电机、辅助设施、设备群、输电设施等多个环节构成，其中为在工作中为了确保发电机组运行的安全、正常、科学，在工作中通常都是按照发电机组运行要求接入一定的接地设施。在发电厂的接地工作中，通常都是以汇流管接地为主的。某电厂是由四个发电机组构成的，其中在运行调试和机组安装的过程中，1号发电机组和2号发电机都是300MW的发电机组，其在运行中曾经多次发生定子冷水汇流管低阻以及金属接地故障。这些故障的出现和产生反映出发电机在设计、设备的制造、现场安装、管理工作中都存在着一定的问题和缺陷。这些问题的存在由于在工作中无法对发电机定子主绝缘状况进行检查，不仅造成了发电机组工作受到一定的影响，还严重的影响到发电机组在现场的绝缘交接试验。
1. 1号机故障发生情况
在该电厂运行中，1、2号发电机产生的故障极为复杂，与通常发电机汇流管故障存在着一定的特殊性，由于在1号发电机和2号发电机汇流管上分别出现了多个接点地或者多发性一点接地的故障现象，这就给故障的分析和处理带来了很大的影响。其中在众多的故障中，常见的发生故障是在电机刚调试完之后出现的一次故障，其由于定子冷水系统调试完成，其冷水系统经过冲洗水进行监测之后能够达到预计的标准和要求，但是在内冷水循环中却总是存在着一定的质量缺陷和不足，这些问题的存在即为严重，造成了极大的影响和缺陷。
2. 2号发电机故障情况
在隔年十月，2号发电机冷水系统调试完毕，且在定子冷水系统运行状况下对发电机定子进管、出汇流管、出线盒、进出水管都进行了优化和检查，同时对地绝缘电阻现象进行了分别测试，经过测试发现，发电机内冷水进水管汇流管存在着一定的低阻接地故障现象。经过测量研究得出。该电厂的1、2号发电机绝缘电阻存在着一定的问题，需要在工作中采用摇表。但是由于汇流管处在应用中电子绝缘电阻现象较为严重，给发电机运行造成了严重的影响。
二、规章分析和总结
由于该电厂存在着上述众多的缺陷与不足，为此，为了解决这一问题，省电力试验所、电厂和电力建设工程公司等多个单位共同努力和研究，对故障现象进行了反复的检查和判断，最终探索出其故障的出现现象。
1. 故障原因分析及处理
发电机定子绕组内冷水系统示意图可以看出发电机定子绕组绝缘中，不仅包括绕组的槽部、端部和引出线部分，还包括了绝缘引水管内冷水的绝缘和各汇流管对地的绝缘。内冷水系统的各汇流管采取了多种措施，使其从机内到机外都对地绝缘，在汇流管与线圈绝缘引水管连接处还安装了许多测温元件，局部的绝缘缺陷或测温元件外壳与汇流管相碰等都可能造成接地故障。通常汇流管接地故障点不易寻找，若汇流管同时发生多点和连续多次接地的故障，分析查找和处理会更为困难和复杂。
2. 1号机汇流管故障处理
鉴于1号发电机4个汇流管中有3个同时发生金属性接地故障，先后分别有针对性地采用多种常规处理措施进行处理，并不断对汇流管对地绝缘电阻进行测量。
（1）对内冷水系统进行多次内冷水置换和内冷水机内循环化验内冷水电导率。经多次排放且内冷水电导率已达0.56μs/cm的情况下，各汇流管对地绝缘无变化。
（2）对内冷水系统连续进行了多次正、反冲洗，在内冷水电导率为1.1μs/cm时，各汇流管对地绝缘无明显变化。
（3） 对检测电机进、出水温度的热电偶进行了全面检查，并将全部热电偶屏蔽接地端悬空后，测量各汇流管对地绝缘无明显变化。
（4） 安装人员逐个检查与发电机连接的内冷水进、出水管上螺杆绝缘套和绝缘垫未见异常。
在上述常规的检查手段未能查明故障的情况下，决定拆下发电机定子内冷水总进、出水管和出线盒总出水管，以判断其金属性接地故障的所在区域。
分析测量结果：定子进、出水汇流管接地故障点在机外，而出线盒出水汇流管接地故障点在机内。对与定子进、出水汇流管连接的机外水管拆下后检查发现，在发电机内、外管道连接处无绝缘筒，致使系统安装完毕后造成所连接汇流管接地。为此向东方电机厂订购了专用配件并对水管系统结构尺寸进行了调整后复装定子内冷水系统。经打开出线盒入孔门进行检查，发现有一根发电机出线测温热电偶接地屏蔽外壳搭接在出水汇流管上，将其移开并固定好。经处理复装完毕投运后，各汇流管对地绝缘已恢复正常。
3. 2号机汇流管故障处理
对汽轮机组转子进行有限元温度、应力分析，包括对转子进行几何建模，建立网格方案，设定边界，设定初值条件，材料模型的建立，转子材料本构的建立等等，每一个阶段完成的好坏对整个过程实施的难易程度、最终结果的准确度都会产生影响。经常规检查处理未能查明故障部位的情况下，拆下与定子进水汇流管相连的机外管道和有关连接处的绝缘构件，才发现是电机制造厂装配的汇流管绝缘垫圈自身对地绝缘电阻仅为3kΩ。经用丙酮等清洗和处理，绝缘垫圈绝缘恢复。全部复装后，进水汇流管接地故障已消除，对地绝缘电阻上升为91kΩ。
三、结束语
某电厂1、2号发电机发生不同类型汇流管接地故障以及造成这些故障的原因反映出了在设备设计、制造和现场施工、安装等多方面存在的问题。结合近年新投产机组发生汇流管接地障较频繁，建议引起重视，有效地防止同类故障的不断发生。提高设备制造和安装工艺质量水平。这项工作为处理同类故障积累了成功的经验，可供安装启动调试借鉴。
参考文献
[1] 马文涛，杨绪坤. 300MW发电机汇流管接地故障分析及处理[J]. 西北电力技术. 2002（06）
[2] 黄永峰. 400MW发电机汇流管接地故障分析及处理[J]. 化学工程与装备. 2008（12）
[3] 徐波，邱学智. 300MW发电机端部汇水管绝缘低问题的处理[J]. 湖南电力. 2009（01）
[4] 刘玉新，崔峰，曹凤波. 定子水内冷汽轮发电机耐电压试验前的问题处理[J]. 东北电力技术. 1999（12）
[5] 葛占雨. 发电机汇水管绝缘测试常见问题分析与现场处理[J]. 安装. 2009（S1）