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1定子铁心穿心螺栓对地绝缘过低故障处理
1.1设备简述
铁心穿心螺杆为发电机定子铁心叠片的压紧部件，溪洛渡电站机组穿心螺杆均位于铁心径向位置中部，铁心磁通会在穿心螺杆上感应产生一定的电压，当穿心螺杆与铁心间由于灰尘堆积、杂质进入、绝缘套管或绝缘垫块破损或严重受潮导致绝缘破坏，在穿心螺杆与铁心间就可能形成回路产生较大电流，引起发热，甚至烧毁定子铁心。
溪洛渡电站机组穿心螺杆与铁心的绝缘方式为，铁心段绝缘套管和端部绝缘垫块结构，绝缘套管为分段插接全绝缘结构（DEC和VHS机组为3段插接，HEC机组为5段插接），绝缘套管厚度为2mm，其中右岸11#—18#DEC机组在穿心螺杆表面绕包绝缘玻璃丝带，DEC机组和VHS机组穿心螺杆绝缘结构如图1-1和图1-2所示。
图1-1 VHS机组穿心螺杆结构
图1-2 DEC机组穿心螺杆绝缘结构
1.2穿心螺杆绝缘要求
按照溪洛渡电站设备技术规范，运行中穿心螺杆与定子铁心间的绝缘电阻要求不小于100MΩ。在机组安装过程中的铁心磁化试验、下层线棒和定子整体交流耐压后，均要求测试穿心螺杆的绝缘电阻，在机组调试和发电前，均要按照保养要求，测试其对地绝缘电阻值。
1.3绝缘过低处理办法
相对于三峡电站和葛洲坝电站的定子穿心螺杆绝缘结构，溪洛渡电站穿心螺杆出现灰尘堆积或杂质进入的可能性相对较小，螺杆端部绝缘垫块破损或严重受潮的可能性同样存在。
故障状态下，将螺栓松动，用榔头敲打压紧螺栓，使绝缘套管内的杂质与铁心接触点断开。再次测试对地绝缘，若故障仍在，则应拆卸端部压紧结构，检查绝缘垫块。
2转子接地故障处理
2.1概述
发电机转子绝缘主要指系统对地绝缘，对地绝缘包括滑环装置对地绝缘，大轴引线对地绝缘和励磁绕组对地绝缘。转子接地故障就是针对对地绝缘。
当转子对地绝缘下降时，有可能出现励磁系统一点接地故障，故障发生时，并不影响磁场分布，仍能继续运行。但发电机在一点接地情况下长时间运行是不安全的。首先，一点接地下运行可能会使接地点越烧越大，烧蚀到转子或发展成多点接地。其次，若转子另外一点发生接地，就构成两点接地故障，可能烧损转子绕组、铁心，同时单边磁拉力过大还会造成机组剧烈振动，转子擦伤定子铁心的事故。
2.2故障现象表征
2.2.1转子一点接地故障
转子一点接地故障时，现象为警铃响，机旁发“转子一点接地故障”信号，计算机有报警信号，标记指示无异常。
2.2.2转子两点接地故障
转子两点接地故障时，现象为：
（1）警铃响，机旁发“转子接地”信号，计算机有报警信号；
（2）转子电流异常增大、转子电压降低；
（3）无功功率指示降低，功率因数可能显示进相运行，有功功率可能降低；
（4）由于磁场不平衡，机组有剧烈震动声；
（5）严重时，失磁保护可能动作。
2.3发电机转子一点接地故障检测
当发电机转子励磁回路发生一点接地时，应判断接地发生在两滑环之内，还是滑环以外的励磁电缆上。取下碳刷后测量滑环的对地绝缘情况，若滑环对地绝缘为零，则接地点位于两滑环间。然后断开大轴引线，对转子绕组整体测绝缘，如果绝缘不为零，则接地点在引线上，若绝缘为零，则接地点在绕组上。然后进一步用以下方法确定其接地磁极号。
（1）直流压降法
如图2-1所示，给转子绕组通入1A的直流电流，利用万用表测量两大轴引线连接头间的电压U12和两接头对地电压U1、U2。
图2-1 直流压降法测量转子接地点示意图
接地点对地电阻Rg远远小于电压表的内阻，可计算接地磁极序号为：
溪洛渡电站发电机转子绕组电阻在0.15Ω左右，每极绕组阻值为0.003Ω，一点接地为虽金属性接地，但接地电阻Rg对试验结果准确度仍存在一定影响。
直流电阻法
直流电阻法与直流压降法基本原理相同。如图2-2所示，用直流电阻测量仪分别测量R12，R1g，R2g。
与直流压降法相比，直流电阻法有效剔除了Rg引入的误差。但是，使用此方法时，需要进行三次加压，且有两次测量电流留经接地点。若接地点不稳定，且加流过大有可能烧蚀掉接地点。因此，在进行这项试验时应先用万用表初测接地电阻值，确定接地方式为稳定接地后，再用直阻仪测量直流电阻，且通入的电流可以选为10mA，能很好的保护短路点。
（2）磁极接头电流法
磁极接头电流法与前两种方法有很大差异。如图2-3所示，在一端大轴引线接头与地之间加交流电，控制所加电流在0.5~1.0A之间。电流经过引线接头流经前面部分转子绕组后，通过接地点与大地形成回路，而后面的磁极均没有电流流过。
图2-3 磁极接头电流法测量转子接地点示意图
可测量任意磁极接头处的电流，若电流存在，说明接地点位于该测量点与未加压引线接头之间，将测量点向未加压引线接头侧移动；反之则接地点位于测量点与加压引线接头之间，将测量点向加压引线接头侧移动。当测量电流示数从有到无（或从无到有）处，就是单点接地的磁极。
此方法在测量有挡风板的机组时，需要拆除挡风板，操作起来很不方便。且如果接地电阻较大，流过磁极接头的电流过小，对试验仪器的精度要求很高。
（3）注意事项
溪洛渡电站用以上实验方案检测转子一点接地故障时，应退出定子一点接地保护。因为溪洛渡电站发电机定子一点接地保护采用的是注入式电流保护，此注入电流的存在会在转子上产生感应电势，此电势的产生会影响试验结果的精度。
溪洛渡电站发电机均设置挡风板结构，，在检测转子一点接地时，须先采用直流压降法或者直流电阻法，若还不能确定接地磁极，则在最可能接地的磁极处采用磁极接头电流法。在快速查找接地磁极绕组的同时，尽量减少对接地点的电流作用。
2.4故障处理
转子接地故障在查找核实故障点以后，参照分部滑环拆装、转子引线拆装等作业指导书进行处理。处理结束后，用2500V摇表测试转子系统对地绝缘值，要求不小于0.5MΩ。
3滑环打火故障处理
3.1设备概述
发电机组滑环装置主要由碳刷、刷握、刷架、正负极集电环、绝缘件和励磁引线等组成，DEC机组和HEC机组滑环表面开有键槽，用来散热和收集碳粉，VHS机组集电环为光滑弧面, 如图3-1所示。
图3-1 机组集电环装配对比图
3.2滑环打火原因分析
结合葛洲坝和三峡电站的运行经验，机组滑环打火的常见原因有以下几点。
（1）刷架震动的影响
发电机刷架在运行过程中有轻微震动,刷架的震动会影响到碳刷在刷握里面的震动,可能会导致碳刷打火。
（2）滑环温度的影响
在三峡电站运行中，维护人员巡检时发现,滑环打火的机组相应的滑环室温度偏高,温度对碳刷的打火也可能存在一定关系。
（3）电流分布不均的影响
在葛洲坝电站运行时，通过检查发现碳刷打火主要靠近负极励磁电缆,由于励磁电缆的集中布置方式导致碳刷的位置不一样其通过励磁电流也会不一样，如果个别碳刷的通流量远大于额定载荷，该碳刷可能会导致打火。溪洛渡电站DEC机组励磁电缆均匀分布，过流隐患较小，而HEC的励磁电缆和VHS的引线铜排布置，碳刷载流不均的可能性相对较大，对比如图3-2所示。
图3-2 左图为集中分布方式，右图为均匀分布方式
（4）滑环极性的影响
统计发现，滑环打火大都发生在负极,所以滑环的极性对打火有重要的影响。运行时由于滑环的正负极的电化学效应不一样（负极侵蚀滑环，而正极侵蚀碳刷），其具体的化学原理见下图3-3所示。
图3-3 滑环极性效应原理图
（5）滑环表面光洁度影响
通过对三峡左岸电站 ALSTOM机组的滑环表面的检查，发现滑环表面存在许多斑点，经过分析认为是由于发电机处于停机较长时间后，碳刷对滑环产生的电腐蚀而导致。这些斑点使滑环表面光洁度下降，运行时造成碳刷在刷握里跳动,引起碳刷电流剧烈变化，导致碳刷打火灼伤滑环，滑环表面斑点形成过程如图3-4所示。
图3-4 滑环表面光洁度对碳刷打火的影响
3.3滑环打火处理
针对溪洛渡机组特征，滑环打火处理时，三峡采取的刷架加固和在滑环室增加通风口的办法可以暂时不采用，主要采用滑环表面光洁度处理办法。
滑环表面打磨方法及工艺要求：滑环表面灼伤或表面不平有毛刺，需要对其进行打磨，严重的需用研磨机固定打磨，对于手工打磨，可制造专用工具，使其表面具有和滑环一样的弧度，用双面胶将金相砂纸固定在表面（开始用60#、最后用80#砂纸），打磨的最终标准是要求碳刷在运行刷握的跳动加速度小于100m/s2。如果滑环表面严重受伤则需将滑环固定然后用砂轮机对其研磨，具体操作可以参照《发电机集电环表面打磨作业指导书》。
3.4机组运行注意事项
综上所述，影响发电机滑环碳刷打火的现象大致有“刷架震动、滑环温度过高、电流分布不均匀、滑环正负极效应不同、滑环表面光洁度不高等”，通过以上的具体分析,使我们理解了滑环打火的主要原因是发电机停机时碳刷和滑环金属表面产生静电腐蚀,降低了滑环表面的光洁度引起了碳刷剧烈震动导致的。 为了避免机组以后出现打火现象，我们可以适当采取以下几项措施。
（1）定期测量运行弹刷的震动；
（2）机组长时间处于停机状态，应将碳刷从刷握中退出；
（3）定期倒换滑环的极性；
（4）加强对碳刷的清扫；