新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局 新疆维吾尔自治区 836000
摘要：水电站发电机转子一点接地出现故障，必然会影响发电机的正常运行，因此，做好故障的排查和处理是非常必要的。本论文着重于研究关于水电站发电机转子一点接地故障及处理要点。
关键词：水电站；发电机转子；接地故障；处理要点
引言
某水电站的引水设计是，采用渠道引水的方式，将水引到压力前池，经过压力管线进入到厂房中发电。在电站中安装有3台发电机组，采用混流式水轮发电，单机容量是44兆瓦，总装机容量是132 兆瓦。发电机组励磁系统采用可控硅整流励磁。在水电站中，发电机是主要的设备，其是否能够安全稳定运行，对水电站的运行状态有重要的影响，而且还关乎到水电站的经济效益，同时影响电能质量，对电力系统运行的稳定性至关重要 [1]。所以水电站发电机在运行过程中，要做好日常维护工作，对于各种故障都要排除到位，分析发生事故的原因并及时采取有效的技术措施处理。采用这种维护方式，可以及时发现故障隐患，掌握事故的苗头，将问题消灭在萌芽中，避免造成严重的后果。
一、转子接地造成的危害
当水轮发电机组运行的过程中产生转子一点接地故障的时候，励磁绕组与地之间还没有电气回路形成，通常不会产生很大的影响。作为一种常见故障，如果没有及时发现并予以解决，很有可能出现发电机转子两点接地的故障，甚至出现多点接地的故障，此时就会对定子与转子之间的气隙磁场造成影响，使得力矩出现不平衡的问题，机组运行中产生震动[2]。在非常严重的情况下，会将转子绕组烧损，定子铁芯也会遭到破坏，由此造成严重的事故后果。所以，如果当发电机转子在运行的过程中产生一点接地问题的时候，就需要及时组织专业人员到现场查找故障，对故障产生的原因进行分析，将故障及时消除。
当发电机运行的过程中发生转子一点接地故障的时候，保护装置自动报警，此时就需要专业技术人员对故障予以排查，主要排查的内容包括保护装置是否误报、集电环有无接地问题、接地碳刷是否接触不良、转子绕组绝缘是否受损以及老化问题、励磁回路是否接地，在离心力作用下转子磁极以及附件会发生位移或者发生变形，就会出现动态接地的问题。对于这些可能原因要逐个排查，发现原因要及时解决[3]。
二、案例
2018年，某水电站的发电机组运行出现问题，工作人员对电气一次设备进行技术维修，当工作人员实施检修的时候，测量集电环绝缘电阻时，所获得的绝缘数值是0 兆欧，这就说明转子回路存在某点接地的问题，意味着存在隐患。检修人员针对这种现象进行排查。具体的操纵步骤是：其一，将集电环励磁引线拆除，将转子引线拆除，之后对集电环的对地绝缘进行检查，结果合格；其二，将转子端部的磁极引线解列，对转子大轴内部引线绝缘进行测量，测量的结果合格；最后，测量转子对地绝缘为零，从而判断转子本体存在问题。
三、查找转子一点接地的方法
水电站的检修人员在处理转子本体接地的过程中，将转子调运到安装车间，对转子进一步进行检查。
将转子吊出之后，先检查其外部进，没有发现绝缘位置有损坏的问题，也没有发现有过电流击穿导致的烧糊现象。这个水电站的发电机是悬式机组，转子一共包括14个磁极，最终工作人员决定应用1/2法，对转子的磁极采用从中间引线处断引的方法，对每段磁极都采用绝缘电阻表逐个测量，最终检查出是第13块磁极存在接地故障。工作人员将第13块磁极的上撑块和下撑块清除，对绝缘板进行检查，发现有裂纹，大约200毫米，而且发现有烧伤的痕迹[4]。
对故障点进行检查，发现这个块磁极的铁芯高度已经超过5毫米，长度大约为200 毫米。经过分析可以明确，出现这种问题的主要原因是由于厂家在制造的时候过程中存在质量问题，经过长时间的运行，隐患扩大，出现转子接地的问题。
四、处理接地故障点的方案
在对故障点进行处理的过程中，对于故障磁极高出部分需要采用打磨的方法处理，将高出的部分磨平，绝缘板不会因此遭到挤压，也不会出现损坏。对绝缘板以及石英毡进行更换，检查质量合格之后才能使用。将绝缘板、磁极上、下撑块以及石英毡都安装好之后，测量磁极对地绝缘电阻，检查绝缘电阻值合格，就可以彻底消除转子一点接地故障。
五、对磁极之间的引线连接进行处理
对磁极之间的引线连接进行处理的过程中，严格按照设计图纸的要求进行，每个环节的界限都要符合规定。两极之间的引线在插入软铜片的时候需要交错进行，保证接触的平整，还要将并头套后加好，使用锡焊接牢固。所使用的桐马环氧粉云母带规格为0.14毫米×25毫米，半迭包缠6层，各个层之间需要涂刷环氧树脂，之后再半迭包一层无碱玻璃丝带，在外表上涂刷F级1504环氧晾干漆。当这些工作完毕之后，工作人员对两极之间引线的交流阻抗值进行测量，进行绝缘电阻试验，并测量线圈直流电阻，所有的测量结果都合格。按照有关规定，在搭焊阻尼环拉杆、极间引线拉杆以及极间撑块拉杆的过程中，都使用鸽尾块和磁扼冲片。如果螺栓与螺母没有锁定，就需要采用搭焊的方法固定，防止松动。
结束语
通过上面的研究可以明确，当发电机运行的过程中产生转子一点接地故障的时候，需及时对其原因进行分析，以免造成严重的事故后果。对转子引出线槽口处的覆盖，需要使用绝缘材料，高强度绝缘漆绝缘性能更好，如果条件允许，可以将引出线槽口处进行技术处理，使其成为圆弧状，这样可以避免损害到绝缘。运维人员需要在日常的维护工作中做好清洁工作，及时清理滑环和引出线的槽口处的碳粉。检修人员在转子绝缘试验时应能通过与往年数据对比及时的发现故障隐患情况。
参考文献：
[1] 高升.雅玛渡水电站3号发电机转子一点接地故障的检查及处理[J].电力系统装备，2019（10）：86-87.
[2] 向先伟.一起罕见的发电机转子一点接地故障分析及处理[J].红水河，2019，38（05）：99-102.
[3] 墙波，王能，李永强，et al.发电机转子一点接地故障快速定位方法分析[J].广西电业，2018（10）：68-71.
[4] 李育强，刘永博.火力发电机转子一点接地事故原因分析及处理[J].机电信息，2020，614（08）：45-46.