发电机绝缘性低的分析和处理探讨

赵燕滨

（阳煤集团西上庄低热值煤热电有限公司， 山西 阳泉 045000）

引言

定子和转子的绝缘性能对于发电机的工作性能具有决定性的影响，其常被作为判定发电机工作状态的重要指标。发电机在工作过程中会受到多种不利因素的影响，这就可能对其绝缘性能造成不利影响，导致其绝缘性能发生不同程度的降低。良好的绝缘性能能够最大限度地避免发电机在运行过程中出现绝缘击穿，而当发电机出现绝缘击穿后，就会进一步引起相间或接地短路。在短路故障的影响下，发电机绝缘最薄弱的位置处就会被击穿，进而影响发电机的正常运行。因此，为了避免发电机出现绝缘击穿故障，就要对其绝缘的影响因素进行深入的分析研究，并结合发电机的实际工作情况，采取相应的改进措施，进而确保发电机始终具有良好的绝缘性能，为其正常运行提供可靠保障。

1 发电机定子及出线和转子绝缘性的影响因素

1.1 外部环境

外部环境中的水分会对发电机的绝缘性能造成非常严重的影响，这就需要对环境变化进行充分的关注。发电机组在正常的工作过程中，其工作负荷不是一成不变的，而是处于一个动态的变化过程中。当其处于运行的高峰状态时，其定子及出线、转子、励磁母线以及封闭母线等在工作过程中的温度相对较高，高达60～80℃，而当发电机停止运行后，各个部分的温度就会迅速下降至环境温度，尤其是在环境湿度非常大的情况下，极易引起凝露的发生，这就会对发电机的绝缘性能造成严重的不利影响。长此以往，就会造成发电机的绝缘性能严重降低，给其正常运行带来不小的安全隐患[1-2]。

1.2 设备本身

发电机的绝缘性能会随着其工作时间的不断增加而逐渐降低，尤其是各个密封部件会逐渐发生老化现象，这就会进一步影响其整体的绝缘性能。同时，发电机通常每年都会进行一次检修，而在检修的过程中需要对其密封部件完全拆下进行检查，例如，发电机出线封闭母线绝缘子和发电机的定转子，即便拆卸检修完全按照相关的规定进行，也会对发电机的绝缘性能造成一定的破坏。随着检修次数的不断增加，对发电机所造成的破坏也逐渐严重，最终造成其绝缘失效。

2 提高发电机定转子绝缘性能的措施

2.1 转子绝缘提升和保持措施

发电机的励磁系统是通过相应的出口得到交流电能，在励磁变压器中进行有效的降压处理后，会进一步进入到励磁小间中，然后通过整流柜的整流处理后转变为直流电，最后由励磁母线送至发电机转子的碳刷间。由此，为了提高和保持转子的绝缘性能，可以采取以下几项措施：

1）滑环架边缘刷环氧胶水。整流装置的出口位置处为直流励磁母线，励磁母线通过共箱封闭母线与发电机转子的正负极滑环架进行有效的连接。但是共箱母线桥架由于其结构的影响，导致其难以完全密封，而位于励磁小间内的冷空气就会通过缝隙处进入到桥架内，甚至可能进一步流入到发电机转子滑环碳刷架位置处。由于滑环在工作过程中的温度非常高，由外部进来的冷空气与其接触后，就会造成冷热气流的相遇，这就会进一步形成凝露。因此，通过对滑环架的边缘位置处进行环氧胶水涂刷能够将其完全密封，进而避免外界冷空气的进入，也就从根本上避免了凝露的发生。

2）对励磁小间采取封闭措施。通过在励磁母线的励磁小间位置处增设环氧树脂绝缘板，对其缝隙处可以加垫绝缘热缩垫，并且还要涂刷PRTV，进而将其与外界空气进行有效的隔离。

由于励磁小间内部的冷空气容易进入到直流励磁母线箱，而励磁共箱母线需要通过励磁小间才能进入到外部环境，但是在交界处会出现冷热空气相遇，进而形成大量的凝露。因此，通过增设一块环氧树脂绝缘板就能对冷热空气进行有效的隔离，避免凝露的出现。通过试验发现，由于隔板处于箱内墙面的交界位置处，而室内外的环境温度并不相同，这就导致温差的存在，由此会在隔板表面形成大面积的凝露，进而给母线的正常运行造成不利影响。因此，为了有效改善上述缺陷，通过在环氧树脂板表面进行防污闪涂料PRTV的涂刷，就能最大限度避免凝露的发生。

3）励磁变压器加装电加热器，增强除湿效果。对于设置在室外的励磁变压器而言，当发电机组停止运行后，励磁变压器也会随之退出运行，在环境温差的影响下，变压器的温度迅速下降。当周围环境中的湿度较大时，变压器及其铁芯温度低于周围环境温度时，就会在其表面形成一定的结露。当发电机再次运行时，就会引起发电机转子的接地报警，这就会影响发电机的顺利启动。为了对上述问题进行有效的改善，通过在变压器三相绕组的底部位置处增设两台功率为500 W的电加热装置，并且还要配备相应的风扇，将热风进行有效的扩散充满变压器内部，这样就能将变压器的温差限制在较小的范围内，进而避免结露的发生[3-4]。

2.2 定子绝缘提升和保持措施

1）对离相封母绝缘子进行系统全面的PRTV喷涂。在分相封母的运行过程中，需要对其加热器的工作状态进行定期检查，一旦发现异常情况，就要立即予以更换，并且还要对分相封母微正压的所有密封材料进行定期更换，其具体的更换时间需要结合其工作状态进行科学合理的设定。随着离相封母工作时间的不断增加，其绝缘性能会呈现出逐渐降低的趋势，为了能够有效恢复其整体的绝缘性能，可以在其表面喷涂高性能的长效防污闪涂料PRTV。

微正压装置能够为封闭母线的安全运行提供可靠保障，还能对外界环境中的灰尘和各种杂质进行有效的阻隔，避免其进入到母线而影响母线的正常运行，而且还能有效降低绝缘子发生凝露的风险，避免闪烙，防止封母内氢气的大量聚集。因此，在对离相封母进行检修的过程中，还要对封母进行系统全面的捡漏、补漏工作，并且还需要结合其运行特点对微正压装置中的密封材料进行定期更换，确保微正压装置始终具有良好的密封性能。

2）连续停机3 d以上，需要为发电机增设临时烤灯加热。鉴于发电机出线罩、中性点出线罩以及励磁变高压侧等部位，在设计的过程中由于需要确保漏氢安全和满足运行散热的需求，一般没有设置相应的微正压和固定加热器，由此，对需要连续停机3 d以上的发电机而言，需要加临时照灯加热，进而避免其受到外界不利因素的影响[5-6]。

3 结语

绝缘性对于发电机的正常运行具有十分重要的影响，但是在发电机实际的工作过程中，往往会受到各种不利因素的影响，这就会导致其绝缘性发生不同程度的降低，进而会影响发电机的正常运行。因此，通过对其影响因素进行系统全面的分析研究，并采取有针对性的改善措施，进而确保发电机始终具有良好的绝缘性，从而为其正常运行提供可靠保障。