CN102692583B - 多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法，其具体步骤如下：（1）使用兆欧表分相摇绝缘，找出故障相；（2）在m个中性点间加直流电源、并在每个中性点和发电机出口处对地设置电压表，通过比对电压表的读数，找出故障中性点；（3）在故障中性点处对地施加交流电源、并在与故障中性点相连的所有支路上设置电流表，通过比对电流表的读数，找出故障支路；（4）在故障中性点处对地施加交流电源，采用钳形电流表逐根测量故障支路上的所有线棒，当测出的电流突变至零时的线棒为故障线棒。本发明省时省力，避免了解开各支路后带来的繁琐工作和焊接质量隐患，为其他同类型多支路大型发电机定子绕组接地故障查处提供了借鉴。
Description
技术领域
本发明涉及发电机的维护领域，具体是一种多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法。
背景技术
发电机定子绕组接地故障是一种常见的，破坏性很强的故障，对电厂发电机乃至电网的安全运行都将带来一系列严重的影响。
本发明以瀑布沟水力发电总厂为例，该水力发电总厂由两个电站组成，即瀑布沟电站和深溪沟电站。两站共有10台发电机、总装机容量为4260MW，其中：瀑布沟电站装机6台、共3600MW；深溪沟电站装机4台、共660MW。瀑布沟1号发电机型号为SF600-48/14200，额定电压为20000V，额定容量为667MVA，额定电流为19245A，发电机定子绕组为6支路绕组，即支路n1、n2、n3、n4、n5和n6，其6个支路的出口均焊接成一个整体与封闭母线相连。中性点为m1和m2两点，其中：n1、n 2、n 3支路一起焊接在m1中性点上、并引出；n 4、n 5、n 6支路一起焊接在m2中性点上、并引出。瀑布沟水电站1号发电机于2011年10月12日发生定子B相一点接地故障退出运行，测量其绝缘电阻，A相5000MΩ、B相0.8 MΩ、C相5000MΩ。由于当时正是水电站机组大发电时机，必须快速找出故障点，为后面的处理节省时间。
但是，按照常规的查找方式，需将B相6个支路n1、n2、n3、n4、n5和n6全部解开，测量每个支路的绝缘电阻，以确定故障支路，再逐步判定故障点。由于6个支路都是汇流管分别焊接在2个整体的铜板上，烫开以及后期的重新恢复都需要大量的时间。同时，由于空间狭小给以后的焊接恢复工作带来不利，有可能出现焊接质量隐患。因此，急需一种不解开支路，通过其他测量手段、就能确定故障线棒的排查方法。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种不解开支路，通过其他测量手段、就能确定故障线棒的多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法，其发电机定子绕组每相由n根支路构成，其所有支路一端连接发电机出口、另一端焊接在m个中性点上，m个中性点再与封闭母线相连，所述m≤n，1根支路仅对应1个中性点焊接；所述多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法的具体步骤如下：
（1）使用兆欧表分相摇绝缘，找出故障相；
（2）在m个中性点间加直流电源、并在每个中性点和发电机出口处对地设置电压表，通过比对电压表的读数，找出故障中性点；
（3）在故障中性点处对地施加交流电源、并在与故障中性点相连的所有支路上设置电流表，通过比对电流表的读数，找出故障支路；
（4）在故障中性点处对地施加交流电源，采用钳形电流表逐根测量故障支路上的所有线棒，当测出的电流突变至零时的线棒为故障线棒。
所述发电机定子绕组每相由6根支路构成、中性点为2个，每个中性点上连接有3根支路。
将所述步骤（2）测得的正常中性点处的电压值设为Vm、故障中性点处的电压值设为Vm＇和发电机出口处侧的电压值设为Vc，可知故障点位置在故障支路上、靠近中性点的Vm＇/(Vm-Vc) 处。
所述步骤（4）中，使用钳形电流表测量故障支路上的线棒时，从靠近中性点的Vm＇/( Vm＇-Vc)处的故障点附近的线棒开始测量、且测量位置沿电流方向向下移动，当测出电流为零时、测量位置是故障点或已过故障点；此时，再逆着电流方向向上测量，测出电流突变至零的线棒即为故障线棒。
所述故障线棒被找出后，使用兆欧表对发电机定子绕组的正常相充电、并对故障相放电，验证故障部位。
所述故障部位验证完毕后，将故障线棒上下端的绝缘盒破开，烫开并头块后，再次测量该相绝缘电阻，如果合格则最终确认。
本发明所产生的有益效果式：
本发明探索出了一种在多支路发电机定子绕组接地时，能够快捷方便查找短路点的方法。的多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法，不需将故障相的支路解开，通过测量手段、保持定子绕组的完整连接就能确定故障支路，再逐步判定故障点，最终测量故障支路的绝缘电阻以验证。本发明的多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法，不需要进行大量的解焊和焊接工作，省时省力、方便快捷，对操作空间要求不高，准确率高，也避免了解开各支路后带来的繁琐工作和焊接质量隐患，为其他同类型多支路大型发电机定子绕组接地故障查处提供了借鉴。利于大规模使用和推广。本发明成功运用在瀑布沟水电站1号水轮发电机定子接地短路故障点查找上，瀑布沟1号发电机采用这种方式仅用了4小时就准确无误的找到故障点，为以后的处理节省了时间，同时避免了解开6个支路所带来的繁琐工作和焊接质量隐患。
附图说明
图1是本发明的具体步骤流程图；
图2是本发明排查中性点的连接示意图；
图3是本发明排查故障支路时的连接示意图；
图中标号表示：A-直流电源、B-交流电源、C-发电机出口、V-电压表、n-支路、m-中性点、i-电流表。
具体实施方式
如图1～3所示，本发明所述的发电机定子绕组每相由n根支路构成，其所有支路一端连接发电机出口C、另一端焊接在m个中性点上，m个中性点再与封闭母线相连。并且m≤n，n根支路可以分为m等分，其中1根支路仅对应1个中性点焊接，即每个中性点上连接有m/n根支路。本具体实施方式中，发电机定子线圈构成是：发电机定子绕组具有3相，每相为6根支路构成，即支路n1、n2、n3、n4、n5和n6，其6个支路的出口均焊接成一个整体与封闭母线相连。中性点为2个，每个中性点上连接有3根支路，即n1、n2、n3支路一起焊接在m1中性点上、并通过m1中性点引出；n 4、n 5、n 6支路一起焊接在m2中性点上、并通过m2中性点引出。
本发明是一种多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法，其具体步骤如下：
（1）使用兆欧表分相摇绝缘，找出故障相。
（2）查看现场汇流管布置情况，在m个中性点间加直流电源、并在每个中性点和发电机出口C处对地设置电压表V1～Vm，通过比对电压表V1～Vm的读数，找出故障中性点。其中：测得的正常中性点处的电压值设为Vm、故障中性点处的电压值设为Vm＇和发电机出口C处侧的电压值设为Vc，则Vm、Vc均为正压，Vm＇为负压，由此确定故障中性点。即电压从发电机出口C到故障中性点处之间出现了一个零点，说明短路故障点就在发电机出口C到故障中性点之间。同时，可知故障点位置在故障支路上、靠近故障中性点的Vm＇/( Vm＇-Vc) 处。
本具体实施方式中：在中性点m1和m2之间加直流电源A，在中性点m1、m2及发电机出口C处分别测量对地电压，该电压值依次为V1、V2和V3，举例说明：通过测量，V1为+25V、V2为-5V、V3为+10V，则：中性点m2为故障中性点，短路故障点在发电机出口C与中性点m2之间，故障点位置在靠近中性点m2的-5/(-5-10)=1/3处。
（3）在故障中性点处对地施加交流电源、并在与故障中性点相连的所有支路上设置电流表i1～ix，通过比对电流表的读数，找出故障支路。因为，故障支路的直流电阻比其它支路小，其电流应比其它支路大，所以电流表的读数较大的支路为故障支路。
本具体实施方式中：通过对中性点m2对地施加40A的交流电源B，用钳形电流表分别测量n4、n5、n6支路汇流管的电流i1、i2和i3。通过测量，n4支路的i1为20mA，n5支路的i2为70mA，n6支路的i3为20mA，此时，i2远远大于i1和i3，因此n5支路为故障支路。
（4）在故障中性点处对地施加交流电源，采用钳形电流表逐根测量故障支路上的所有线棒，当测出的电流突变至零时的线棒为故障线棒。由于，故障支路上的电流由故障中性点开始至短路点应是一个逐步衰减的过程、并最终为零，其零点线棒即为故障线棒。使用钳形电流表测量故障支路上的线棒时，从靠近中性点的Vm＇/(Vm-Vc) 处的故障点附近的线棒开始测量、且测量位置沿电流方向向下移动，当测出电流为零时、测量位置是故障点或已过故障点；此时，再逆着电流方向向上测量，测出电流突变至零的线棒即为故障线棒。
本具体实施方式中：n5支路为故障支路，继续对中性点m2加交流电源B，采用钳形电流表测量这些线棒的电流。由于故障点在靠近中性点m2的三分之一处，因此，从定子绕组布置图上，找出靠近中性点m2三分之一附近的线棒槽数，并顺着电流方向跳跃测量，即隔几根线棒测量一次，这样可以进一步缩小范围至故障点相邻的几根线棒。为方便测量，选择这些线棒中有引出线或跨接线的进行测量，对于端部是绝缘盒的线棒测量电流可用10#铅丝绕绝缘盒，并于钳形电流表两个开口相连形成闭合圆的方式测量。当测出电流为零时，说明是故障点或已过故障点，再逆着电流方向测量，测出电流突变至零的线棒即为故障线棒。由于，钳形电流表不够精确，因此往往最终确定的故障线棒为2根，需要作进一步验证。
（5）故障线棒被找出后，使用兆欧表对发电机定子绕组的正常相充电、并对故障相放电，验证故障部位。
本具体实施方式中：故障点被缩小为2根线棒时，用2500V兆欧表对没有故障的两相测量绝缘、并对故障相放电，分别在这2根线棒的上端及下端听声音，如果可以听到很小的放电声音，则故障点确实在这几根线棒上。
再使用电钻将这2根线棒绝缘盒上端打一个小眼，直至肉眼见到铜为止。采用继续加直流电压方式，用毫伏表分别测量这两根线棒的对地电压，为零的线棒即为故障线棒。
（6）故障部位验证完毕后，将故障线棒上下端的绝缘盒破开，烫开并头块后，再次测量该相绝缘电阻，如果合格则最终确认。
Claims (4)
1. 一种多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法，其发电机定子绕组每相由n根支路构成，其所有支路一端连接发电机出口、另一端焊接在m个中性点上，m个中性点再与封闭母线相连，所述m≤n，1根支路仅对应1个中性点焊接；其特征在于：所述多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法的具体步骤如下：
（1）使用兆欧表分相摇绝缘，找出故障相；
（2）在m个中性点间加直流电源、并在每个中性点和发电机出口处对地设置电压表，通过比对电压表的读数，找出故障中性点；具体的：
将所述步骤（2）测得的正常中性点处的电压值设为Vm、故障中性点处的电压值设为Vm＇和发电机出口处侧的电压值设为Vc，可知故障点位置在故障支路上、靠近故障中性点的Vm＇/( Vm＇-Vc)处；
（3）在故障中性点处对地施加交流电源、并在与故障中性点相连的所有支路上设置电流表，通过比对电流表的读数，找出故障支路；
（4）在故障中性点处对地施加交流电源，采用钳形电流表逐根测量故障支路上的所有线棒，当测出的电流突变至零时的线棒为故障线棒；具体的：
所述步骤（4）中，使用钳形电流表测量故障支路上的线棒时，从靠近中性点的Vm＇/(Vm-Vc) 处的故障点附近的线棒开始测量、且测量位置沿电流方向向下移动，当测出电流为零时、测量位置是故障点或已过故障点；此时，再逆着电流方向向上测量，测出电流突变至零的线棒即为故障线棒。
2.根据权利要求1所述的多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法，其特征在于：所述发电机定子绕组每相由6根支路构成、中性点为2个，每个中性点上连接有3根支路。
3.根据权利要求1所述的多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法，其特征在于：所述故障线棒被找出后，使用兆欧表对发电机定子绕组的正常相充电、并对故障相放电，验证故障部位。
4.根据权利要求3所述的多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法，其特征在于：所述故障部位验证完毕后，将故障线棒上下端的绝缘盒破开，烫开并头块后，再次测量该故障相绝缘电阻，如果合格则最终确认。
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