發(fā)電機(jī)定子繞組局部燒斷故障處理及啟示

某輪1臺(tái)T2H－90船用發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中，一道閃光突然從發(fā)電機(jī)里射出，幾乎同時(shí)主開關(guān)跳閘。經(jīng)檢查，在發(fā)電機(jī)后端左側(cè)定子繞組喇叭口處有個(gè)較小的燒斷痕跡，并在附近找到幾顆細(xì)小的銅粒子。用竹簽起開該處的繞組線匝，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有數(shù)十根線匝被燒斷，相間絕緣燒焦，這一跡象表明，這是一起匝間短路造成定子繞組燒斷的故障。

故障發(fā)生后，我們對(duì)該機(jī)作了全面的檢查，用搖表測(cè)得定子繞組的對(duì)地絕緣值為0.1 MΩ，相間絕緣值為0.2 MΩ，并量得三相定子繞圈均通，說明故障相繞組并未完全燒斷。發(fā)電機(jī)繞組的有關(guān)數(shù)據(jù)是:總槽數(shù)60，每槽導(dǎo)線數(shù)24，繞組節(jié)距13(1～14)，每組線圈數(shù)5，型式是雙層疊式繞，3根并繞4路并聯(lián)。故障是相鄰3槽線圈燒斷 (均為上層邊)，其中2槽屬B相的一線圈組的末2圈，分別斷11根和5根，另一是A相的線圈組的一圈斷6根。

根據(jù)以上情況，我們初步分析，定子線圈沾滿并滲入大量油泥污，造成線圈的絕緣值降低;線圈本身絕緣漆的老化、剝落;工作中機(jī)器的振動(dòng)，包括電磁力的作用，線匝間相互微小的位移，減弱了漆膜的絕緣作用，一旦因負(fù)荷的瞬間變化，使得電網(wǎng)產(chǎn)生浪涌電壓，擊穿薄弱處的匝間絕緣，便造成匝間短路。這樣電機(jī)在運(yùn)行故障處必然過熱而熔斷線匝，由于是3根并繞，若其中1根斷線后，勢(shì)必引起其他2根導(dǎo)線的電流急劇增加，同樣導(dǎo)致熔斷線匝的結(jié)果，與此同時(shí)，局部的發(fā)熱，破壞了相鄰線圈的絕緣。三相電流的嚴(yán)重不平衡，導(dǎo)致電機(jī)繞組線圈大面積的損壞，由于主開關(guān)的 (過流)保護(hù)裝置動(dòng)作，才避免了更大事故的產(chǎn)生。

為了縮短修理時(shí)間，使發(fā)電機(jī)能早日重新投入運(yùn)行，我們采用對(duì)接的辦法，將斷線接好。先清潔定子繞組，并將兩組故障線圈從相線中脫焊出來，用表分別量出斷繞匝的頭與尾，按照頭與不相通的尾相連接的原則，進(jìn)行逐匝連接;取與線匝相同的漆包線長(zhǎng)度以綁扎后不與轉(zhuǎn)子相碰為宜，去掉兩頭的漆皮及線端的所有漆皮，套上黃蠟套管，然后進(jìn)行絞接。

由于線匝沒有全部燒斷又3根并繞的每根線在每個(gè)線圈內(nèi)的匝數(shù)必然相等，所以一時(shí)難以確定尚完好的線匝內(nèi)到底有幾匝是屬于其相應(yīng)的那根線，手頭又沒有設(shè)備，為此我們將完好的線匝，相互間錯(cuò)開一定的距離，用小刀刮掉少許漆皮，使其裸露部分銅線，然后，在此處用表與線頭 (尾)對(duì)量，若相通，說明該線匝屬于線頭 (尾)，通幾匝，即串幾匝。該定子每槽導(dǎo)線數(shù)為24根，現(xiàn)上層邊為12根，每根線串有4匝，若不是4匝，則按上述方法量取并串入，在3根線所串匝數(shù)相等后，余下的線匝尾 (頭)即為下一圈的過橋線。然后，用同樣方法對(duì)接下一斷線圈的線匝，并將該圈的線頭與過橋線對(duì)接。

為保證連接良好，可先用直徑較細(xì)的銅絲分別在絞接處扎幾圈，再上錫并套好黃蠟管，在被去掉漆皮的漆包線局部應(yīng)重新上漆或套上剖開的黃蠟管，以加強(qiáng)局部的絕緣。經(jīng)上述處理，確認(rèn)無誤后將繞組線圈重新焊接入相線中，然后，插入相間絕緣并整理包扎好喇叭口，最后按常規(guī)對(duì)繞組作加熱、浸漆、烘干處理。

修好的發(fā)電機(jī)經(jīng)系泊試驗(yàn)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)均符合規(guī)范要求，后經(jīng)實(shí)船使用一直處于良好的技術(shù)狀態(tài)，數(shù)年內(nèi)沒有發(fā)生類似的問題。經(jīng)過這次的故障處理給我們以下啟示:要加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)的日常維護(hù)保養(yǎng)工作;保持定轉(zhuǎn)子的清潔，定期測(cè)量定轉(zhuǎn)子的絕緣，經(jīng)常檢查軸承的好壞;保證發(fā)電機(jī)在額定的工作狀態(tài)下運(yùn)行，避免過載過流和逆流;經(jīng)常檢查保護(hù)裝置的可靠性與準(zhǔn)確性，運(yùn)行中加強(qiáng)巡視;注意傾聽運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，經(jīng)常測(cè)量定轉(zhuǎn)子和軸承溫度。

通過此次修理，減少了修理費(fèi)用，縮短了修理時(shí)間，使發(fā)電機(jī)早日投入運(yùn)行;同時(shí)積累了輪管人員機(jī)電設(shè)備小修航修的經(jīng)驗(yàn)。