发电机励磁转子外绝缘异常原因及措施分析.pdf
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1、中国新技术新产品2024 NO.4(下)-46-工 业 技 术随着电力市场改革的深化,电网对发电机组的调控要求不断提升。发电机组需要严格遵照电网调度要求启停或备用,如果出现启动不及时的情况,不仅会影响电网安全,还会受电网严厉的电量考核。发电机组启动条件之一就是定子转子绝缘合格,根据 DL/T 596电力设备预防性试验规程要求,对于 300MW 以上的隐极型电机,在 10 30下,转子绕组绝缘不低于 0.5M;对于一般母线,绝缘电阻不低于 1M/1kV1。本文调查了珠三角沿海地区 6 家发电厂的不同型号的静态励磁发电机组,包括 7 台 330MW 全氢冷同步发电机,2台 660MW 水氢氢冷同步
2、发电机,2 台的 300MW 全氢冷同步发电机和 2 台 150MW 空冷同步发电机。当环境湿度 80%时,均出现励磁转子绝缘不合格的情况,因此解决该问题具有重要意义。静态励磁发电机的励磁转子设备结构基本相同,包括励磁直流回路(灭磁开关之后)、励磁直流封闭母线、励磁碳刷基座台板内的铜母排、励磁碳刷架、转子滑环、导电螺杆以及转子绕组等部分。本文从珠海某电厂QFR-340-2-16型静态励磁发电机的实践案例出发,分析励磁转子绝缘异常原因和应对措施。1 影响励磁转子外绝缘的因素某种沥青云母绝缘材料施加直流电压产生的电流类型如图 1 所示。向绝缘材料施加一个直流电压时,产生的总电流由 4 个分量电流组
3、成,包括表面泄漏电流 IL、电容电流 IC、电导电流 IG和吸收电流 IA2。对于表面不洁净且湿润的绝缘材料,总电流以泄漏电流 IL和电导电流 IG为主,即绝缘体不随时间变化的表面电流和吸潮后产生的体积电流。发电机励磁转子外绝缘异常原因及措施分析李贵龙(中海油珠海天然气发电有限公司,广东 珠海 519020)摘 要:静态励磁发电机励磁转子绝缘合格是机组启动必要条件之一。然而调查发现,珠三角沿海地区数家发电厂的在潮湿天气下均出现励磁转子绝缘不合格的情况,影响电网安全和生产经营。因此本文分析了影响静态励磁发电机励磁转子外绝缘的因素,并结合沿海某电厂具体案例,分别从设备的潮湿、洁净情况和憎水性能等方
4、面对励磁转子绝缘电阻异常原因进行了分析,并提出应对措施。实践表明,通过在励磁碳刷间内设置热风干燥回路、直流封母做穿墙封堵以及设置防潮加热器等措施,可明显改善励磁碳刷间各励磁转子设备和励磁直流封母线湿度,能有效解决励磁转子外绝缘异常问题,对解决类似问题具有借鉴价值。关键词:静态励磁发电机;励磁转子;绝缘受潮;憎水性;热风干燥中图分类号:TM621文献标志码:A息,而无须考虑输入多边形的方向、形状等,可以应对多边形边重合、边顶点相交等特殊的情况,实现多边形裁剪,并对建筑物侧面进行平滑处理。除建筑物外,采用该算法可以对路灯、井盖等地面物体进行批量单体化处理,效果良好6。3 结果与讨论结果表明,采用本
5、多边形剪裁算法可以大幅提高工作效率,采用多边形剪裁方法能够快速、准确地提取目标对象的单体化模型。通过实景三维模型的可视化展示,能够直观地观察目标对象的单体化效果。该技术适用于不同领域的实景三维模型的单体化处理,具有广泛的应用前景。总之,基于多边形剪裁的无人机倾斜实景三维模型单体化技术是一项具有重要应用价值的研究。该技术研究能够提高实景三维模型的质量和精度,为相关领域提供更可靠的数据支持。同时,该技术具有高效性、可视化和实用性等特点,有广泛的应用前景,最终实现实景三维中国建设降本增效。参考文献1 刘勇奎,高云,黄有群.一种有效的多边形剪裁算法 J.软件学报,2003(4):845-856.2 蔡
6、松露,戚正威,梁阿磊.基于 GIS 环境中一种高效的多边形剪裁方法 J.计算机应用与软件学,2010(3):40-45.3 郭功举.面向对象的复杂多边形裁剪实现 J.现代测绘,2003,26(4):12-15.4F.COHEN,ETC.Modeling and sysnthesis of images of 3D textures surfaceJ.Graphical Modeling ang Image Processing,2016(53):501-510.5GORDON PETRIE.Developments in digital photogrammetric systems for
7、topographic mapping applicationJ.ITC Journal,2017(2):101-105.6 向世明.OpenGL 编程与实例 M.北京:电子工业出版社,2019.(上接第39页)中国新技术新产品2024 NO.4(下)-47-工 业 技 术相关研究表明,当绝缘材料表面受潮固然会使绝缘电阻下降,但如果绝缘体表面足够洁净,设备施加足够能量的电源后,表面泄漏电流 IL产生的热量使潮气蒸发,泄漏电流基本消失。相反,如果绝缘体表面十分脏污,污秽物中溶于水膜的盐分或导电成分使绝缘体表面导电率增加,泄漏电流大幅增加并产生热量,使潮气蒸发,形成部分干燥区域(由于表面脏污分布不
8、均,因此电流密度不均匀,电流密度大的区域易干燥),干燥区域电场较大,形成各种类型的电弧放电,产生的局部过热会使绝缘材料碳化,严重时会贯穿两极,形成严重短路。另外,绝缘电阻还受绝缘材料憎水性能得到影响。一些绝缘材料憎水性较差,水蒸汽在材料表面凝结成水珠。材料表面被润湿,并通过毛细作用将水吸入,具体表现为材料润湿角 90。如果水珠被吸入材料内,就会导致泄漏电流 IL和电导电流 IG增加。综上所述,绝缘材料表面受潮、脏污和憎水性能差是影响外绝缘的主要因素。2 励磁转子绝缘电阻异常原因分析2.1 潮湿原因静态励磁发电机的励磁直流回路(灭磁开关之后)包括励磁直流封闭母线、励磁碳刷架和转子滑环等部分。其中
9、,发电机转子绕组采用干燥的氢气冷却,励磁系统整流模块则长期在干燥的空调室内,受潮可能性均较小。经该电厂技术人员长期观察,易受潮的区域主要包括励磁碳刷间内各励磁转子设备和励磁直流封闭母线。2.2 洁净原因洁净原因如下所示。1)励磁碳刷间内各励磁转子设备。励磁碳刷在高速旋转的集电环上摩擦,产生大量碳粉。第一部分碳粉被滑环正、负极间的引风机吸入,由台板内的空间和励磁碳刷小间的风罩送至外界;第二部分碳粉则附着在碳刷架、集电环绝缘套筒、铜母排的环氧树脂绝缘漆外表面、环氧树脂固体夹件以及风罩内部。如果发电机碳刷间内有轴承,其产生的油烟会加重上述第二部分碳粉的附着。因此励磁碳刷间内绝缘件易脏污并影响绝缘。2
10、)励磁直流封闭母线。透气孔上设置了密度较高的过滤网,母线对粉尘过滤具有一定效果,但无法过滤厂房附近润滑油、密封油和 EH 油等系统产生的油烟,因此封母内绝缘件上会附着油污。2.3 绝缘材料憎水性能原因2.3.1 励磁碳刷间励磁碳刷间内具有绝缘作用的包括集电环绝缘套筒、碳刷架的工程塑料件和环氧树脂板、铜母排上的环氧树脂绝缘漆以及固定铜母排的环氧树脂夹件。该电厂技术人员对上述绝缘件采用喷水壶进行喷水测试。通过肉眼观察可发现绝缘套筒和碳刷架环氧树脂板的水珠形状处于浸湿状态(0润湿角 90)。由于铜母排上的环氧树脂绝缘漆和固定铜母排的环氧树脂夹件不便于观察,分别对 7 个夹件(正极 4 个,负极 3个
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