水轮发电机干燥处理问题研究

作者：王晓艳 范鼎

来源：《科技资讯》 2011年第19期

王晓艳 范鼎

(山西省黄河万家寨水利枢纽有限公司 太原 030002)

摘 要:一般情况下,用外部加热法、铁损法对水轮发电机进行干燥,都需要将发电机定子或者转子抽出,分别对这两者进行干燥,这样的话不仅费时而且费力。因此,本文主要对短路电流干燥法对水轮发电机干燥进行分析,这种方法可以使定子和转子一起进行干燥,因此,短路电流干燥法明显优于外部加热法、铁损法对水轮发电机的干燥,此方法有着明显的经济效益。

关键词:水轮发电机 干燥 短路电流干燥法

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)07(a)-0117-01

1 短路电流干燥法

用短路电流对水利发电机进行干燥步骤如下:短路发电机三相出口端子U、V、W,在额定转速让机组进行运转,然后将直流电通给发电机转子绕组,对励磁电流进行调节,确保定子电流上升速度较缓慢,因有电流通过而使定子发热升温。为了使水轮发电机定子绕组多通过的电流不超过额定值,可以将电流表串接到发电机尾端电流互感器二次回路中,同时为了保护还可以对过流继电器极性串接,然后将励磁电流断开,如图1所示。

1.1 接线

用铜排或者电缆线将发电机三相出线进行短接,要断开断路器和断路器前隔离开关。使短路电流不通过断路器就是断路器下方短接的目的,其主要就是为了防止因断路器跳闸使发电机电枢绕组开路而产生过高的空载电势,从而使发电机电枢绕组的安全受到了威胁。发电机电枢绕组电流用电流表来进行监视,发电机励磁电流及励磁电压则分别由另一个电流表和电压表来来进行监视。

1.2 准备工作

首先,对水轮发电机外表污物进行清理,等到机组正常盘车后,以额定转速让发电机空转一定时间后,甩干转子上的水分主要利用离心力来进行,同时将发电机电枢绕组表面水分用发电机风

扇吹干。其次,对发电机电枢绕组温度监测装置完好性进行检查,装置没有安装好的,应对临时温度检测装置进行安装,从而使得监视干燥温度更加方便。再次,如果水将励磁控制装置淹没之后,应该立即对其污物进行清理并且进行烘干处理,从而使得励磁控制装置的完好性得以确保。

1.3 干燥

在水轮发电机额定转速情况下,对发电机励磁进行缓慢增加,一般情况下,缓慢地使绕组温度升至50℃～60℃,并将这个温度保持3h～4h,进行干燥时将励磁电流增加至额定值。在这个过程中,一定要注意刚开始加励磁时要速度要保持缓慢,同时对励磁电流、励磁电压、三相短接点的对地电压、发电机电枢电流进行监视,励磁电流根据具体的情况进行增加。对绝缘的测量每隔一小时进行一次,通常情况下,由于温度升高和排潮,在干燥开始后最初阶段绝缘电阻会下降,但是随之就开始回升。干燥完成就是在绝缘电阻合格并且在4h～5h都不会发生变化即稳定时。

2 短路电流干燥法可行性分析

与电抗电阻相比,发电机电枢电阻小的可以忽略不计,因此,可以将短路电流认为是纯感性的,此时电路中电流要比电势E0滞后90°,在这种情况下,直轴电枢产生的反应对主磁极完全是去磁作用,直轴同步电抗Xd就是所谓的电枢绕组的电抗,合成磁势()更小。合成磁势产生的气隙磁场,漏抗压降将电枢绕组中感应的电势产生平衡,也就是说,发电机额定电压的10%～20%就是气隙电势。如此低的电势不会影响电枢绕组绝缘,同时对励磁电流进行调节根据可视发电机绝缘的具体情况而进行,从而使电枢绕组之间变化从0～20%额定电压来进行,从而使水轮发电机干燥的目的得以实现。首先使用的励磁电流一定要小,随着干燥的进行使励磁电流逐渐加大。同理,对于发电机转子及励磁机而言,在对励磁电流干燥电枢绕组进行调节的同时,一起干燥转子和励磁机。

3 水利发电机在干燥时应注意的问题

首先,如果交流自励方式发电机采用发电机定子内置绕组来为励磁系统提供电压分量,此时需要短接此绕组,以防过压,同时对电流表监视绕组电流进行装设,使其不超过允许值。另接励磁所需的电压。其次,对于本文介绍的干燥方式都可以用于交流他励和直流励磁方式的发电机中使用。再次,如果交流自励方式发电机为三次谐波自励方式,应短接三次谐波绕组,并对谐波绕组电流进行监视,当然这一过程需要装设电流表,从而对电流超过允许值进行防止。另接励磁所需的电流。

4 结语

本文对水轮发电机干燥处理进行分析主要采用一种干燥方法—— 短路电流干燥法,通过上述方法可知在进行水轮发电机干燥时需要7d～10d的时间达到绝缘要求。短路电路干燥法其使用的设备就可以进行就地取材,在实际操作中也比较简单安全。

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