TS550/79-28型发电机定子线圈绝缘击穿的应急处理方法

1　用常规的方法更换绝缘击穿线圈存在的问题
若3号发电机采用常规办法更换接地的线圈，应拔出绝缘击穿接地的线圈，然后换上新线圈。由于线圈为圈式多匝线圈，节距为1-9，所以必须起开至少8个线圈。由于线圈已运行40多年，绝缘变脆、发胖，起开的线圈绝缘都会受到破损。用常规的更换接地线圈的办法在当时已经不能使用。机组接地停机的时间已到10月末，距年底只有72天，完成年度发电任务还差775万千瓦时电量。如果全部更换线圈，检修工期长，3号机年内不能发电，加重了完成年度发电任务的难度。再者，当时已有某重型机器厂更换线圈人员到现场，该厂已经了解到我厂迫切更换线圈的心理状况，在市场经济环境下，自然会提高更换线圈的要价。（2002年招标更换3号机定子铁心和线圈，几个厂家报价从一百几十万元到二百七十万元。）如果通过研究分析，能找出较合理的非常规的方法处理线圈接地故障，使机组尽早恢复运行，一则有利于我厂完成年度发任务，二则更有利于留有充分的时间进行招投标，降低成本。另外，根据目前定子铁心局部松动、短路、折断的问题，采取较合理的非常规的方法处理线圈故障，能为以后全部更换定子铁心和线圈安排合适的时间。
2　用对称法甩掉包括C相上层边第77号槽线圈在内的各支路6个线圈的可行性
岗南3号发电机定子线圈主要参数:槽数264，极数28,节距1-9，双Y形接线，每支路44个元件，每个元件为圈式多匝型。线圈连接如图所示。
对于三相发电机，对称地甩掉包括第77号槽上层边C相线圈在内各支路6个线圈后，要实现机组稳定运行，从理论上必须保证：
(1)甩掉线圈后每个Y形连接线圈中三相电势对称，即各相电势大小相等、相角互差为1200，并且要使两个Y形连接线圈中各相两个并联线圈中电势大小相等。此时，两个Y形线圈中点的机组横差保护电流互感器中电流为零。
(2)甩掉的6个线圈元件沿圆周均布或按机组中心线径向对称，运行中使转子在径向受磁拉力平衡，不增加轴承受力，定子受力趋于均匀，机组运行中不会加大震动。
(3)甩线圈后，在每个支路中甩掉线圈处,把两断开点连接起来形成完整支路，使各线圈连接相序正确，同一磁极沿整个气隙一周能依次扫过A、B、C各极相组线圈。
(4)甩掉的线圈必须保持在开路状态。
由于发电机第77号槽上层边C相线圈击穿接地，根据保证条件，必须甩掉第77号槽上层边C相线圈和与其对称的其它5个线圈。考虑到同相两个支路甩掉的两个线圈按定子圆心方向对称，且原线圈各相线圈按槽数沿圆周各槽均匀分部，因此选甩掉上层边槽号是77和209的C相两个线圈、上层边槽号是121和253的B相两个线圈、上层边槽号是33和165的A相两个线圈。甩掉的六个线圈元件位置如图所示。
甩掉线圈后，需要验证被甩掉线圈的槽号和相邻线圈相序正确性，防止误甩线圈：
某磁极依次扫过A1相上层第33 - 35号槽线圈、B2相上层第36 - 38号槽线圈、C2相上层第39 - 41号槽线圈。某磁极依次扫过A2相上层第165- 167号槽线圈、B1相上层第168 - 170号槽线圈、C1相上层第39 - 41号槽线圈。
某磁极依次扫过B 1相上层第121 - 123号槽线圈、C 1相上层第124 - 126号槽线圈、A2相上层第127 - 129号槽线圈。某磁极依次扫过B2相上层第253-255号槽线圈、C2相上层第256-258号槽线圈、A 1相上层第259 - 261号槽线圈。
某磁极依次扫过C 1相上层第77 -79号槽线圈、A2相上层第80 - 82号槽线圈、B1相上层第83 - 85号槽线圈。某磁极依次扫过C 2相上层第209- 211号槽线圈、A 1相上层第212 - 214号槽线圈、B 2相上层第215- 217号槽线圈。
这样，能保证各相电势对称，且甩掉的线圈沿圆周均匀分部不会增大机组震动，不增加轴承受力，机组运行稳定。
不足之处和相应措施：由于每支路有44个元件，每支路甩掉1个元件后正常励磁条件下机组电压会降低，对于机相组为3个线圈时，机组电压会降低2.3% UFe，机组最高运行电压、最低运行电压都降低2.3%，而根据规程规定机组容量不会降低。因此，为保证机组的安全，必须对机组某些保护定值作相应的改变，如过电压保护、低压闭锁过电流保护、强励和强减励磁定值也需相应地降低2.3%。调整机组出线变压器高压侧分头，使低压侧电压降低2.5%为宜。
3　用非常规方法处理定子线圈后主要效果
机组定子线圈作上述处理和采取其它相关措施后，于2001年10月27日恢复运行。开机后实测定子横差保护电流互感器二次侧电流为零，表明两个Y形连接组对称。投运后至2001年底，3号发电机共运行227小时，发电量210万千万时，到2002年10月1日大修（更换线圈和铁心）前共安全稳定运行1063小时。证明这种非常规处理方法是一种在经济和技术上较为合理的临时应急方法。
4　结论
用对称地甩掉包括接地线圈在内的6个线圈的非常规处理方法处理岗南3号发电机定子线圈一点接地，理论上比较合理，能保证机组安全稳定运行，检修停机时间短，技术经济效果较为显著。这种方法适用于抢修定子线圈为圈式、线圈绝缘层老化变脆、击穿接地的发电机，以及发电任务紧、入库水量较大可能造成弃水或正在弃水的水电厂的同类机组。

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