1、    高壓電機定子線圈擊穿后應急處理方法及應用    郭浩然摘 要：對高壓電機定子線圈發生擊穿的故障情況、應急處理以及故障產生的原因展開論述。關鍵詞：高壓電機定子線圈；擊穿故障；應急處理；處理方法：tv734.2 ：a doi：10.15913/ki.kjycx.2016.19.153高壓電機定子線圈發生擊穿的原因有很多，在沒有備用線圈和電機的情況下，只能停止電機工作，給生產造成了損失。因此，加強高壓電機定子線圈擊穿后應急處理技術和工藝的研究非常重要。1 修補定子線圈擊穿工藝將被擊穿的線圈從定子槽中取出，用交流電焊機給線圈絕緣體通電加熱，加熱時間一般為

2、0.51 h，將電流控制在線圈額定電流范圍之內，當線圈溫度達到7080 時，停止加溫，將線圈從定子槽中抬出進行修理。將線圈的主絕緣被燒壞的部分用電工刀進行割除處理，再用銼刀將確定好的坡口長度進行打磨。在包云母帶處刷一層環氧漆，使用粉云母帶將坡口處包到最深處為止，然后裝入模具壓復線圈新絕緣，最后使用電加溫的方法給線圈通電，將電流控制在額定電流以內，溫度控制在8090 之間，維持1 h左右。斷電后，取下模具入槽安裝，待全部槽楔線圈復壓入模安裝完畢后，通入直流和交流電分別進行耐壓實驗。將修復好的線圈的原進線和新進線在中性點上進行拆開作業，將通電后的電壓調整至較低電壓，然后進入正式運作模式。2 定子線

3、圈故障現象及處理高壓電機定子線圈由于絕緣老化、受潮、繞組缺陷、過熱、內部異物、操作不當等原因，都有可能發生定子線圈的絕緣擊穿故障。在故障發生后，可以通過對系統操作、大氣過電壓、外部過電壓、冷卻系統管路等進行排查的方式，檢查出定子線圈發生擊穿故障的原因。在故障處理結束后，還要進行耐壓實驗，分為直流和交流兩種實驗方法。直流耐壓實驗是將電容均勻分布在絕緣層上，交流電壓是將電容不均勻地分布在絕緣層上。兩種實驗方法交替使用，可以測試出絕緣被擊穿的程度和修復后的絕緣情況。反復多次實驗后，取絕緣電阻為零的實驗結果為最后檢測值。如果在檢測中電阻始終不歸零，則說明擊穿補救應急措施沒有達到預期結果，需要對定子線圈

4、作進一步處理。將定子故障線圈取出，檢查發電機內是否有異物或者明顯的放電痕跡、裂紋、粉末等，確定無誤后再次對定子線圈進行烘燥處理，檢驗絕緣電阻值吸收比是否符合絕緣要求，并進行直流和交流電壓的耐壓實驗，可以反復將電壓控制在025 kv之間進行調節。經過1 min左右的實驗后，檢查是否還存在異常。如果無異常，可以進行包扎、浸漆、回裝操作。3 定子線圈擊穿原因分析由于制造工藝等可能存在問題，電機運行可能受到來自化學、外力、電壓、高溫等的影響，導致定子繞組的層間出現氣隙。如果氣隙的強度達到平均值的數倍，就可能是線圈本身的質量出了問題。高壓電機的定子繞組端部是絕緣的薄弱處，這部分如果運行時間過長、電壓過大

5、或者溫度過高時，就會發生局部電場集中的情況，再加上絕緣老化、端部防暈層電壓降低，就會導致端部電暈放電，造成電機定子線圈絕緣被破壞，出現擊穿故障。線圈的熱固型絕緣在溫度過大的情況下會發生膨脹，導致槽部表面不能與槽壁完全接觸，間隙加大。如果間隙大于工藝要求的范圍，就會在定子線圈的振動和摩擦中脫落，造成線圈主絕緣表面和線棒表面之間發生放電，場強過大而導致擊穿故障。定子線圈繞組在疲勞運行時，由于電、熱、機械力等的作用而導致的斷裂情況時有發生。這是由于線圈的振動時斷時續形成的電弧放電產生的。當持續放電生成火花時，會使線圈內部的局部形成高溫，燒損絕緣，融化導線，甚至將絕緣層完全燒毀，導致短路和接點故障。4

6、 定子線圈擊穿故障查找可以通過對高壓電機進行交、直流耐壓實驗的方法進行查找。首先對線圈進行絕緣電阻實驗，如果電壓升到一定數值，高壓靜電電壓指針回零并有放電聲音發出，則使用水內冷搖表進行測量過載電阻值。如果電緣絕緣良好，則表示絕緣沒有被擊穿；如果過載燈亮，電阻值過大，則表示定子線圈被擊穿，停止試驗。采用聲測法進行查找，將放電電壓、放電電容調整到一定數值，如果聽到下部距端部一定距離內有放電聲音，則可以打開電機側端蓋進行查找。如果確定聲音來自膛內，則可以將發電機的定子線圈抽出做進一步檢查。在檢查過程中，使用電容放電方法檢測是否有火花放電現象。如果放電火花存在，則可以根據火花放電位置來判定擊穿位置。如

7、果是故障發生在定子線圈線棒位置，則需要將線棒進行解剖，檢測是否在擊穿處存在防暈層的脫落情況和裂開情況。將線棒剝去表面低阻防暈層后，檢查被剝掉的絕緣是否存在異常現象，例如擊穿部位長度過長、擊穿點方向的空芯銅線出現明顯裂紋，并呈現規律變化或者階梯狀裂紋，或者空芯銅線出現凸形。如果有一種情況出現，就可以根據變形或者變化情況來測算被擊穿的準確位置。5 預防擊穿故障的方法針對端部出現的電暈，可以在防暈層外涂敷半導體防暈漆和防護灰瓷漆等。這兩種漆的黏度比較容易控制，對線棒的高阻區和低阻區的電暈情況均有防護作用。針對槽放電，可以在定子槽內噴涂半導體漆，也可以在低阻區加入半導體墊條。改進線棒固定方式，提高制造

8、工藝水平，包括改進線棒尺寸、平直度和鐵芯、疊片的制作公差等。針對發電機振動導致線圈防暈層受到破壞的情況，可以加強發電機的日常維護，調整電壓，防止由于電壓升高而出現的振動導致的故障。針對電壓放電導致擊穿故障，可以對空冷式發電機的冷卻氣體進行濕度控制，以避免相間放電。對定子線圈加強檢測，在采購、檢測、實驗、入庫、使用、維護等環節上加強監督和管理，保證定子線圈的合格率，避免由于定子線圈的質量問題造成的擊穿故障。6 結語高壓電機定子線圈的故障排查與應急處理都是本著保證發電機正常運行、減少事故發生概率的目的。因此，從源頭上加以預防，從原理上查找原因，才能從根本上避免事故發生，保證設備的安全、穩定運行。參