发电机转子匝间短路的原因分析及预防措施的探讨
发电机转子匝间短路的原因分析及预防措施的探讨
[摘要]沙角A 电厂#4发电机转子在开机时或有强励电流时，轴振较大；而在正常运行时（转子达到3000r/min）各项电气参数均属正常。本次发电机大修时，发现转子存在不稳定匝间短路现象。用极电压平衡以及匝间电压分布等多种方法查找出短路点，经返厂处理后并提出了相应的预防措施。
【关键词】汽轮发电机；匝间短路；原因分析；预防措施
一、概况
沙角A 电厂#4发电机（以下简称A4发电机）QFN-300-2是上海发电机厂引进美国西屋公司技术生产的全氢冷汽轮发电机，于2012年12月1日进行第五次大修。
A4发电机在正常运行时，各项电气参数和机械参数均检测正常。只是在开机时或有强励电流时，轴振较大。12月13日抽出转子后，通过两级电压平衡、匝间电压分布以及RSO 等试验方法测试，发现转子有不稳定匝间短路现象：转子在做二极平衡时在固定的一个角度（设此时为0度）有9V 的差异，随着转动而缩小，180度时消失，至0度时又达到差异9V 左右，具体数据见下图（试验数据来源于沙角A 电厂高试班）。同时RSO 波形法也证实二极不吻合。经工作人员检查，转子护环下也有少量铜粉出现，且汽端多级风扇内比励端护环内多，不稳定匝间短路点发生在励端的可能性较大。
二、短路原因分析
2.1判断依据
判断转子是否为匝间短路通常用两极电压平衡、匝间电压分布以及RSO 等试验方法。转子发生匝间短路时，由于短路点的存在，会改变短路线圈的阻抗以及电容的分布，给转子通入交流电流时，转子线圈的两极间或匝间的电压分布的会明显不平衡。
2.2短路故障点的初步确定
根据此判断原理，测得交流下转子线圈的电压分布并绘制曲线图（试验数据来源于中试所）如下：
据上图可知大部分线圈上的电压上级与下级基本相同，只有在#4、#6和#7线圈的电压出现了突然降低趋势，且差值为2V —4V ，因此推断故障应发生在#4、#6和7#线圈。24日拆除励端端部护环以及绝缘件后，发现#6、#7线圈之间的扇形绝缘板有电击现象，并且表面有少量铜粉。将绝缘件清理后回装，端部线圈整形模拟护环状态加固线圈后做匝间电压分布试验，短路现象消失，初步认定之前