TBC-30型发电机转子直流电阻超标的分析及处理
以吉林热电厂3号机TBC-30型发电机为例，分析发电机转子直流电阻超标的原因，阐述其在运行中的危害性，结合实际检修工作对问题处理作以总结说明。
关键词 发电机 转子 直流电阻
1 前言
吉林热电厂3号发电机组于1957年投入运行，产地为前苏联，型号为TBC-30型，冷却介质是氢气，工作压力为0.05ＭＰａ，有功功率是30000kW，定子电压是6300V，转子电流空载时为163A，满载时478A，转速为3000r/min，频率50Hz，转子线圈为Ｂ级绝缘，转子线圈允许温度为130℃。
测量发电机转子绕组的直流电阻的目的是为了检查线圈内部、端部、引线处的焊接质量以及连接点接触情况，实际上是检查这些接头的接触电阻是否变化。若接触电阻变大，则说明接触不良。接触电阻变小时，有可能发生线圈接头发热、接地放电和发电机跳闸事故。所以测量发电机转子直流电阻被作为发电机大修试验中的一个必须检查项目。
2 问题的发现
在2002年3月15日进行了3号发电机组的计划性大修，在进行发电机转子线圈直流电阻值测试时，发现此次测量结果不合格，在现行的ＤＬ／Ｔ596《电力设备预防性试验规程》中规定：所测结果与出厂时测量值相比较，两者之间的差值不应超过出厂测量值的2％。
3号发电机组大修开始后将发电机转子抽出，立即对转子外观进行仔细检查未发现异常情况，之后对转子进行大修标准项目检查，结果都达到检修质量标准。随后进行发电机转子直流电阻测试，其结果为0.41332Ω（环境温度为28℃），换算到15℃时直流电阻数为0.39279Ω。发电机出厂时记录的直流电阻值为0.3294Ω（环境温度为15℃），两者差值为0.39279－0.3294＝0.06339，与出厂时直流电阻的比值为0.06339÷0.3294＝19.2％，该值已超过2％，试验结论为直流电阻不合格。从测量结果分析此次直流电阻数值大于出厂时的直流电阻数值，判定为接触不良。
3 危害性
接触不良主要存在于线圈内部、端部、引线处的焊接点以及连接点，如果这些地方出现松动，将直接影响绝缘质量。当发电机投入运行时，转子线圈始终处于离心力作用，并有一定的温升。导致接触不良点发生振动和位移，破坏线圈匝间绝缘和线圈对转子大轴的绝缘，会发生转子匝间短路和转子接地故障。
3.1 发生转子匝间短路时的危害
第一，振动增大。转子绕组局部短路后，磁通减少，造成每极磁通分布不均和磁拉力不等，引起振动，振动频率为100Hｚ。另外，短路线匝中流过的电流很小，两部分绕组产生的热量不等，造成热膨胀不均匀，也会引起振动。
第二，影响发电机出力。部分线匝短路后，如果要保持发电机电压和无功负荷不变，必须增大转子电流，未短路的线匝由于电流增大，会引起绕组温度的升高，发生变形。
3.2 当发生转子接地故障时的危害
发电机转子绕组发生一点接地后，虽然仍能够运行，但不安全。因为在这种情况下，若发生另一点接地时，即构成了两点接地，这时可能烧毁转子绕组、铁芯或护环，同时引起机组强烈振动和转子轴磁化。
3.3 温度升高时的危害
由于温度升高会影响导电螺钉的密封套的气密性，使机内氢气通过滑环导电螺钉处泄漏，遇明火将发生氢气爆炸，十分危险。
4 原因分析
造成直流电阻不合格（接触不良）的原因，主要有两方面。
制造方面：制造工艺不良，导致线圈内部的焊接点焊接质量不合格；转子线圈与导电螺钉连梁雨：TBC-30型发电机转子直流电阻超标的分析及处理接紧力没有达到标准，产生松动。
运行方面：在电、热和机械能等的综合应力作用下，绕组产生变形、位移。致使焊接点和连接处断裂、磨损或松动。
5 故障点查找
查阅了以前的历史测试记录作以统计、对比，详见表1。
对照判定以前大修中从未发现直流电阻不合格现象，查阅以前检修记录未曾对转子进行过解体检修。用“由易到难”排除法推测故障点可能在励磁机侧转子护环和风扇之间的两个导电螺钉处。为了证实推测的准确性，决定采用“敲打法”测量和查找。
具体方法是：用紫铜锤对其中一个导电螺钉楔子进行人工用力敲打几次（注意不要同时敲打另一侧的导电螺钉的楔子，以便准确判断位置。当测量结果仍然不好时，再进行敲打另外一个），在敲打中进行测量，发现试验结果为0.3386Ω（25.5℃），换算至15℃时为0.3243Ω，计算如下：
结果小于2％达到合格标准，但在敲打过程中所测数值不稳定，上下波动，当不敲打时，数值缓慢回升。从直流电阻数值变化的现象分析，判断该处接触不良，证明故障点就在此处，故障处的结构图见图1。
6 检修步骤及方法
a.励磁机侧转子风扇的拆卸，拆卸前应先用钢字号码在风扇和中心环对应位置上做好记号，螺钉和螺孔也应做好记号。将挡环上的螺钉从风扇上退出，移走挡环，拆除固定风扇的环键。在风扇两侧的护环和滑环上应用石棉布进行包裹。然后用氧——乙炔火焰加热风扇环的两侧（圆周均匀加热温度为200～220℃），直到紧力消失。用紫铜棒轻敲风扇环，把风扇拆下。取下风扇，用石棉布进行全方位的包裹，使其均匀冷却，防止变形。
需要注意的是，加热时，不可把火焰直冲叶片，敲打时也不可碰伤叶片。拆卸后，要仔细检查叶片有无松动、损伤和裂纹。
b.待转子温度降至室温时，用专用工具将导电螺钉的压楔子从槽中退出。
c.上层的弹性钢片翘起，取出云母片绝缘板，露出马蹄形绝缘盖盒。
d.取出马蹄形绝缘盖盒，使连接螺钉的螺帽裸露在外。
e.用专用工具将导电螺钉松开，并将其和平垫一同取出。
f.移走侧面的绝缘套，将引出线片翘起。
取出连接螺钉后发现，平垫表面上有多处污点（安装时有脏物造成的），并有少部分融化后的不规则形状的锡块。
处理方法：用专用工具将密封螺帽进行加紧，用细砂布将6片引出线片表面、连接螺钉、平垫圈表面进行仔细轻微的磨光，用吹风机将其碎削清除干净，并用分析醇进行擦拭。使引出线与导电螺钉分离，分别测引出线到滑环的直流电阻和导电螺钉到另一个滑环的直流电阻，数据分别为：0.3347Ω和0.0000887Ω，两者之和换算到15℃时为0.32127Ω。直流电阻合格。进行转子打压试验，将分析醇倒入密封垫圈周围，确定无漏泄后，将按照以上步骤的b、c、d顺序进行回装。再做一次直流电阻试验，结果为0.3348Ω（换算至15℃时为0.3213Ω），结果达到要求。最后将转子风扇恢复到拆装前状况。
7 结束语
随着故障的消除得到以下经验：在对导电螺钉进行检修时一定要施加足够的紧力，回装前注意清扫干净，防止在发电机运行时，由于转子的高转速离心力和振动，产生引出线与连线螺钉接触不良，导致直流电阻不合格。
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