前言：在火力发电机组长期运行过程中，由于振动及高温原因，汽轮发电机定子设备的绝缘材料会不可避免的出现老化及磨损情况，加之火力发电机组A级检修时间周期较长，这就经常会出现不能及时发现绝缘缺陷点最终导致正常运行中的非计划停机，造成发电机定子损坏及发电量损失。由此可见，及时的发现发电机定子绝缘缺陷对于保证火力发电机组稳定运行至关重要。

本文通过描述一起发电机定子绝缘缺陷检查及妥善处理的事件过程，分享了一种重要的发电机定子绝缘缺陷的查找和处理方法。

1.事件经过

某发电厂运行至今已满20年，其双水内冷型发电机，单机装机容量为135MW。发电机出口电压为13.8kV。根据集控画面显示，共设置36个绕组温度测点。沿周向布置共设置32个铁芯中间温度测点。2021年，在执行现场技术监督检查工作时，通过调查DCS中发电机温度测点显示数值及历史温度曲线图发现，该机组运行期间，部分测点温度明显高于其他测点温度，且随负荷增大而出现明显温升情况。

2.现场故障分析

在现场不停机的情况下，针对该情况进行了紧急问题分析。

检查统计确定铁芯中间温度测点：8、19、25三个测点为温度峰值测点，这三个测点临近测点与峰值测点呈现出温度梯度变化关系。表明8、19、25三个测点位置应为实际发热点，并且应为第一热源点。

检查统计绕组温度测点7、13、25、29相对于其他测点温度较高，但经分析，认为不是第一热源点。

目前总体状态，绕组温度未超90℃。铁芯温度未超120℃。在监测运行状态下，短期内不影响发电机运行，可待8月机组进入大修后处理。

检修时，建议按照如下顺序开展工作：

（1）优先考虑排查测点准确性问题，严格校验热工测点，强调多次校验反复核实，一定确保测点准确。

（2）定子膛内检查铁芯各位置是否存在可见变形及其他异常状态，发现后及时修复。

（3）开展铁损试验，使用红外成像仪进行铁芯温度全过程记录，选择红外成像仪时，要确保仪器拍摄温差精度不低于5℃。

（4）通过铁损试验红外检测图像，定位发热铁芯后，根据发热位置，现场讨论进一步修复方案。

3.停机试验及检查情况

同年9月11日，申请停机后，先进行常规预防性试验，开展了绝缘电阻试验，显示绝缘水平三相均大于2G欧；开展了直流电阻检测，显示三相直流电阻非常平衡并且较往期数据无明显变化；开展了40kV直流耐压及泄漏电流检测，显示三相泄漏电流增长均匀并均不超过20μA；开展了交流耐压试验，耐压期间不任何异响及放电情况。

后续进行现场发电机抽转子检查工作，检查膛内铁芯内侧，存在轻微脱漆情况，认为非发热缺陷点，发电机定子绕组直阻、耐压试验未见异常。9月13日，进行励侧端部检查时，发现多处铁芯边缘烧损情况。从缺陷点观察，认为这些位置在运行过程中处于高温环境，认为应是在长期运行过程中，铁芯硅钢变形绝缘老化导致硅钢片间外缘形成局部环流，继而发热烧损硅钢片。

就目前从励侧观察到的缺陷情况来：

（1）超温情况属实并且较为严重，并非热工测点失真。

（2）铁芯确实存在损伤，并且5号、7号故障点附件可见环氧云母粉磨，表示存在线棒外绝缘磨损情况，从安全运行角度，必须处理。

（3）铁损试验结果可供厂家参考以制定具体修复方案。

2021年9月18日晚23点，现场开展了发电机铁损试验，采用1.5T高磁密法进行铁芯发热情况考核，同时使用红外成像仪分别从励磁侧膛口及汽机侧膛口进行拍摄，以确保温升过程的安全稳定性及检测图像数据的全面准确性。

从试验结果判断，环境温度10度，湿度35%，发电机膛内整体温度20-25度时，多处在铁芯温度达到了30-35度，最高温差达到10度，从发电机铁损试验及现场抽转子内窥镜检查情况判断，决定进行铁芯解体检修。

对烧损严重的硅钢组件进行更换，对烧损轻微的硅钢片边缘进行打磨补绝缘漆处理后，重新回装投入运行，处理后该发电机至今运行稳定。

3.结束语

火力发电机组运行中的发电机定子绝缘缺陷有着不易观察，发展快，影响严重的特点。在运行期间，值班人员应重点关注发电机本体温度变化情况，因为多数的绝缘性缺陷在强电场中都会以温度的形式表现出来。本次事件中还存在一个值得引人注意的情况，在定子铁芯多点明显烧损的情况下，常规的预防性试验手段，如绝缘电阻检测、直流电阻检测、交/直流耐压检测，并未能从试验数据中反映出故障情况。

能够有效发现发电机定子缺陷的仍是铁损试验及现场抽转子内窥镜检查手段，但这两种方式都不属于C修期间的强制性检修方案。这就需要技术管理人员根据本企业机组的实际情况，结合DCS及就地的各类在线监测系统的数据反馈，在标准要求的基础上，合理的缩短铁损试验及现场抽转子内窥镜检查的周期。

【参考文献】

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