发电机封闭母线绝缘低原因分析及处理

张鸿

【摘要】 本文针对我公司#5、#6机组封闭母线绝缘降低现象，进行了分析， 提出了处理建议。

【关键词】 封闭母线 绝缘 空气循环干燥装置 维护

我公司#5、6机组从发电机到变压器采用QLFM型全连式自冷离相封闭母线。近年来，出现机组启动时发电机定子绝缘电阻明显偏低，甚至不合格，拆除发电机至封闭母线的软连接后，测定子绝缘正常，封闭母线绝缘不合格，既延误了开机时间，影响经济效益，又给安全生产带来隐患。

一、停机检查

今年5月公司利用#5机组大修机会，会同制造厂家对#5发电机封闭母线进行了详细检查和维护。在彻底拆开封闭母线盖板后发现封筒内壁有受潮迹象，支持瓷瓶有轻微结露现象。

二、原因分析

经过认真分析，认为引起发电机封闭母线内部结露受潮导致绝缘电阻降低的主要原因包括：

2.1封闭母线密封性下降

封闭母线绝缘是由绝缘子及密封隔断装置构成。封闭母线随着长期运行，支持瓷瓶、观察孔、盖板等处密封条老化，导致封闭母线密封性下降，给其绝缘电阻带来三方面不利影响。

1）出现结露现象。结露是指空气中的水分遇冷凝成小水滴。封闭母线运行过程中，由于发电机负载电流变化，其内部导体发热程度也随之变化不同，温度自然也不同。根据空气动力学原理，不同温度，空气的饱和水蒸气密度不同。温度升高，封母内部空气的饱和水蒸气密度变大，由于密封性不佳，会继续吸收封母外部周围空气中的水分，成为饱和空气。

但是随着发电机负荷降低，电流减小，封母内部温度降低，空气的饱和水蒸气密度变小，内部过量水分被析出，形成结露水，严重影响封闭母线绝缘。去年下半年，#5机组三次谐波电压式定子接地保护装置（3ω）出现2次报警，当时检查发电机中性点、TV及其他地方均未发现异常，实际上应该就是封母内部结露严重引起发电机定子绝缘降低至限值而报警。

2）潮气易侵入。封闭母线运行过程中内部温度较高， 潮气会从封闭母线的各个密封不好的地方进入封闭母线内部， 机组在运行期间潮气会逐步蒸发掉， 当机组停运后潮气蒸发速度慢，造成封母绝缘能力降低。

3）内部形成污秽层。由于密封性差，空气中的杂质包括一些粉尘进入封闭母线后会稳定的吸附在母线导体、支撑绝缘子、密封隔断装置或外壳的内表面，或是吸附在封闭母线密封不严处，形成污秽层。由于封母内部空气狭小，平时无法处理，一旦受潮气影响，污秽层中的可溶性盐类被水份溶解，形成导电水膜，加剧绝缘子表面的绝缘电阻下降，泄漏电流增大，可能产生局部爬行放电。当绝缘子的电阻下降到不能承受导体运行电压时，在污秽层的表面就要发生闪烙，封闭母线闪烙的可能性大为增加。

2.2封母维护工作缺失及空气循环干燥装置的长期停用

我公司#5、#6發电机采用的是镇江华东电力设备制造厂的QLFM-20/8000型封闭母线，自2005年初投产以来，历次机组检修均未重视其密封情况，未进行有效维护，仅通过高压试验数据来判断其状况。同时，封闭母线配套采用的GZ45型封母空气循环干燥装置，虽然与一般微正压装置相比，对封闭母线的密封要求不是很高，但是，同样由于维护工作的忽视和缺失，造成其处于长期停用检修状态，没有发挥出应有的干燥除湿作用。这是造成封闭母线结露的主要原因之一。

三、防范措施

3.1提高发电机封闭母线的密封性

为防止发电机封母再次受潮，大修中，我们联系制造厂家，到厂指导，同时制定详细的检修作业指导书，认真检查封母密封情况，将封闭母线上所有的密封垫予以统一更换，包括密封盘套（盘式绝缘子）、母线支撑绝缘子底座的密封胶垫、窥视窗密封胶垫。并将整个封闭母线进行擦拭清扫，工作完成后进行检漏试验，确保密封性符合要求。

3，2修复并正确使用空气循环干燥装置

我公司采用GZ45型封母空气循环干燥装置。该装置应用强迫风冷封闭母线密闭空气循环的工作原理和再生除湿工作原理，采用大流量空气闭式循环干燥方式，使用大流量风机把离相封闭母线壳内空气整体闭式循环到离相封闭母线壳外干燥装置中进行干燥再生处理后再送回离相封闭母线外壳内部，密闭循环，往复使用。装置用分子筛作吸附剂，吸湿能力强，使用寿命长。

装置动力部分采用质量可靠的罗茨风机，它能比较迅速地循环干燥封闭母线中的空气。电气部分采用智能化强劲的PLC控制，实时监测、显示母线内部的相对湿度，并根据精密湿度监控器采集的母线内空气参数，与设定的相对湿度值进行比较。

当测量值大于设定值上限时，由 PLC 控制装置自动投入运行，运行满一个周期后再次检测母线内空气相对湿度是否低于设定值下限，如果低于下限，则退出运行；否则继续运行一个周期，直至母线内空气参数值低于设定值下限则停机。期间，装置启动再生筒内的加热器并通过设定温度上下限值，实时控制热电阻的投入和停止。

这样，离相封闭母线壳内空气相对湿度始终保持在设定值以下，使离相封闭母线绝缘水平得到有效保护。

由于对封母维护工作的忽视，其封母空气循环干燥装置维护也未得到重视，装置长期处于失效停用状态。这次，公司在维护封母的同时，对配套的空气循环干燥装置也进行了大修，更换了装置内部罗茨风机、空气滤清器和分子筛，制定了定期维护制度，确保其能正常投用。

过去，有人认为，封闭母线一旦运行起来后，依靠本身产生的热量，会将封闭母线内的一些固体绝缘件加热，从而可以提高封闭母线的整体绝缘，而不需要依靠干燥装置。所以过去我公司机组停运期间，才启运空气循环干燥装置。其实这种观点偏面的，这是因为封闭母线一旦运行起来以后，封闭母线的导体和外壳都会产生大量的热量，母线内部的空气也会被随之加热，封闭母线内部空气被加热后，由于密封性不严，就会吸收封闭母线外部的水分，使自己尽量达到饱和，所以，封闭母线内部热空气的相对湿度要远比封闭母线外部空气的湿度大得多，当导体的负载电流减小时，增大的温差就会使空气中的饱和水成为过量水析出，所以，空气循环干燥装置无论机组在开机或停机的情况下，都应24小时不间断投放使用，以真正实现干燥除湿功能，防止封闭母线受潮结露。

今年6月，我公司对#6发电机封闭母线也进行了同样的检查和维护。目前，从最近#5、#6机分别调停后再启动时的情况看，发电机定子绝缘已处于正常范围。

四、结束语

发电机封闭母线绝缘降低，易造成发电机定子接地保护报警甚至动作跳闸，此类事故已在其他电厂多次出现，给安全生产带来严重隐患。因此加强封闭母线密封性，正确使用空气循环干燥装置，有效提高离相封闭母线绝缘水平，对于保证机组长期全稳定运行具有现实的积极意义。