杨文才

（贵州西源发电有限责任公司善泥坡发电厂，六盘水 553000）

1 引言

在水电厂日常运行中，需要应用水轮发电机发电供电，确保蓄水大坝安全，因此，必须保证发电机稳定运行。但是，在水电厂机组发电机运行过程中，转子绝缘故障问题较为常见，只有采取有效的处理对策，提升转子绝缘性能，才能够保障发电机安全稳定的运行。

2 水轮发电机组转子绝缘故障的危害

水轮发电机组是由三个部分所组成的，包括发电机、水轮机以及调速器。在水轮发电机转子制作中，一般应用环氧型无溶剂绝缘漆，但是，这种材料的变形温度值比较低，如果水轮发电机组的容量不断增加，则其绝缘性能会逐渐降低，无法满足发电机组绝缘性能要求。现如今，不饱和聚酯绝缘漆被广泛应用于发电机组转子制作中，具有较高的热变形能力，因此耐热性能良好，在发电机组运行中，不容易发生变形或者脱落问题，有利于提升发电机组绝缘性能。在转子运行中，随着转子绝缘性能的不断降低，当期绝缘阻值降低至“0”时，如果依然保持运行状态，则在高电压影响下，就会造成发电机组绕组短路，进而出现打火或者放电的问题，甚至还会引发严重的发电机故障。

3 水轮发电机转子绝缘故障原因

（1）在水轮发电机的运行过程中，在滑环室中，碳刷和滑环的部分位置直接接触，随着碳刷研磨速度的不断提升，就会产生碳粉，随着运行时间的增加，就会堆积大量碳粉，碳粉经过研磨后，质地细腻，部分碳粉黏附在发电机组的转子绝缘部分，容易引发绝缘故障。现如今，在水轮发电机转子中，往往没有安装吸附碳粉的装置，当产生大量碳粉后，无法被及时吸收，随着堆积量的逐渐增加，转子绝缘性能也会逐渐降低。

（2）在当前的发电机组中，在转子刷架和滑环的设置方面，还存在诸多不合理问题，刷架无法独立运行，往往被吊挂在滑环室顶部位置的钢架上，而钢架接地，因此，转子也容易发生接地。

（3）在水轮发电机运行过程中，推力轴承室的密封性比较差，当转子处于高速运行状态时，润滑油可能溢出，随着滑环室温度的不断提升，就会造成润滑油发生物理反应，进而形成油雾，而油雾会与研磨产生的碳粉混合，形成粘度较高的油泥，油泥会吸附在绝缘杆之间，形成导体介质，导致转子绝缘性能降低。由于水轮发电机组的空间是有限的，各类装置安装比较紧凑，因此，油泥的清理难度比较大，容易对转子正常运行造成不良影响。

4 水轮发电机组转子绝缘降低预防措施

为了尽量避免水轮发电机组转子绝缘性能降低，需要采用有效的预防对策，具体而言，应注意以下几点：

（1）严格依据发电机组的操作规范运行，避免操作人员根据个人意愿操作机组设备。

（2）定期对发电机组转子的绝缘性能进行检测，保证机组处于良好的运行状态下。

（3）改善水轮发电机组的运行环境，避免外界环境因素对转子的绝缘性能造成不良影响，尤其需要注意，在冬季，温度比较低，可采用轮换运行的方式，缩短发电机组的停机时间。

（4）当水轮发电机组经过较长时间的运行后，检修人员需要对转子绝缘性能进行测量，如果发现严重油泥，则需要做好清理工作。

（5）夏季温度较高，如果发电机组满发超发，则应该注意加强转子温度控制，避免超温运行。

5 水轮发电机转子绝缘故障解决措施

5.1 改造碳刷全包缘支撑

在对水轮发电机进行停机检修时，可拔出滑环碳刷，对其表面进行全面清理，具体而言，需要注意以下几点：

第一，将碳刷的励磁电源和引线拆除，采用专业清洗设备进行清洗，对刷架和集电环的碳粉、油泥进行彻底清理。

第二，吊出滑环，采用专业清洗剂，对绝缘支撑进行擦拭清理。

第三，在对滑环和刷架清洗完成后，即可组织安装，在安装前，应在绝缘件上安装环氧绝缘垫块，同时刷环氧胶。第四，在发电机安装完成后，还需要对转子的电阻值进行测量，当符合相关规范后，即可投入运行。

5.2 解决滑环室油雾问题

对机组推力油槽采用全接触式密封盖，避免发生漏油问题。在对油槽盖进行改造时，首先需要拆除油槽盖的呼吸器，然后均匀的打6个孔，安装油雾吸收装置，其能够对油雾起到吸收和过滤作用。在油雾吸收装置的安装过程中，应该在油槽密封盖上对称设置3个吸收口和1个活法兰弯头，将吸收器与弯头连接。在发电机运行过程中，油雾吸收器可以吸收油雾，然后进行净化处理，当油滴返回油槽，并且对空气进行净化处理后，即可排入大气中。

5.3 设置滑环碳粉吸收装置

在水轮发电机组中安装新型刷架，在刷架上安装绝缘罩以及碳粉收集腔。在风洞内壁上安装碳粉吸收装置，同时采用软管将其与滑环室中吸收碳粉的软管连接，即可顺利吸收发电机运行过程中所产生的大量碳粉。

6 结束语

综上所述，在水轮发电机组的运行过程中，转子绝缘性能对于发电机组的运行质量会产生较大影响。在机组运行中，碳粉、油污等都会造成转子绝缘性能降低，对此，应该注意对发电机组进行定期检测和维护管理，及时发现故障问题，同时，改造碳刷全包缘支撑，解决滑环室油雾问题，同时，设置滑环碳粉吸收装置，这样才能够尽量避免各类因素对转子绝缘性能造成不良影响，提升水轮发电机组运行效益。