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发电机短路干燥技术探讨

文档作者：朱寿军徐安平文档来源：开化县水电实业公司		点击数：	更新时间： 2025年08月30日
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第２９ 卷 第５ 期
２０１７ 年１０ 月
浙江水利水电学院学报
Ｊ．Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖ ｏｆ Ｗａｔ．Ｒｅｓ ＆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗ． ＶｏＯｌ．ｃ２ｔ９． ２０１Ｎ７ｏ．５ ＤＯＩ： １０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－７０９２．２０１７．０５．０１６
发电机短路干燥技术探讨
朱寿军，徐安平
（开化县水电实业公司，浙江衢州 ３２４３００）
摘 要：农村小水电多建在地势低洼的江河湖边，在遇河水暴涨时电站的发电机易被洪水浸没，致使电机短时间内
无法发电．在处理此类发电机定子绕组绝缘时，采用短路干燥法是最简捷有效的干燥方法．就此对短路干燥法的原
理、短路干燥法转子可调直流电流的获取及操作方法进行阐述，论述了干燥过程中的技术要求、安全措施、数据分
析及注意事项．
关键词：发电机；受潮；绝缘降低；短路干燥
中图分类号：ＴＭ４０６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００８ －５３６Ｘ（２０１７）０５－００６７－０３
On Generator Short－Circuit Exsiccation Technology
ＺＨＵ Ｓｈｏｕ－ｊｕｎ， ＸＵ Ａｎ－ｐｉｎｇ
（Ｋａｉｈｕａ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｑｕｚｈｏｕ ３２４３００， Ｃｈｉｎａ）
Abstract：Ｓｍａｌｌ ｒｕｒａｌ ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ ａｒｅ ｍｏｓｔｌｙ ｂｕｉｌｔ ｏｎ ｔｈｅ ｌｏｗ －ｌｙｉｎｇ ｂａｎｋｓ ｏｆ ｒｉｖｅｒｓ ａｎｄ ｌａｋｅｓ， ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ ｉｎ ｐｏｗｅｒ
ｐｌａｎｔｓ ａｒｅ ｅａｓｙ ｔｏ ｂｅ ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ ｂｙ ｆｌｏｏｄ ｗｈｅｎ ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｕｒｇｉｎｇ ｏｆ ｒｉｖｅｒ ｗａｔｅｒ ， ｗｈｉｃｈ ｍａｙ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ
ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｓｈｏｒｔ ｔｉｍｅ．Ｗｈｅｎ ｈａｎｄｌｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｃｈ ｋｉｎｄ ｏｆ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｓｔａｔｏｒ ｗｉｎｄｉｎｇ ， ｔｈｅ ｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔ
ｅｘｓｉｃｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｂｅ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄ ．Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔ ｅｘｓｉｃｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，
ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ａｃｃｅｓｓ ｔｏ ｔｈｅ ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ ＤＣ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ｒｏｔｏｒｓ ｂｙ ｖｉｒｔｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔ －ｃｉｒｃｕｉｔ ｅｘｓｉｃｃａｔｉｏｎ
ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ， ａｎｄ ｓｏｍｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ， ｓａｆｅｔｙ ｍｅａｓｕｒｅｓ， ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎｓ ｄｕｒｉｎｇ
ｔｈｅ ｅｘｓｉｃｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｒｅ ａｌｓｏ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ．
Key words：ｇｅｎｅｒａｔｏｒ； ｄａｍｐ； ｌｏｗｅｒ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ； ｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔ ｅｘｓｉｃｃａｔｉｏｎ
收稿日期：２０１７－０７－１９
作者简介：朱寿军（１９６６ －），男，浙江开化人，工程师，主要从事
水电站电气安装调试检修工作．
发电机定子绝缘电阻降低原因有多种，概括起来
主要有２ 点：（１）发电机定子本身绝缘损坏或老化，
即机组超年限运行或长期超负荷运行造成绝缘老化，
使发电机绝缘电阻降低；（２）绝缘受潮，即机组长期
停机，空气中的潮气浸入或发电机进水，造成发电机
绝缘电阻降低．开化县七里龙电站，装机容量３ ×２５０
ｋＷ，立式机组，在２０１７ 年６ 月２４ 日遭遇特大洪灾，
厂房进水淹没高度达１．７５ ｍ，厂内发电机、主变、配电
柜等电气设备全部被水淹没，所有住房被冲毁，损失
惨重．为了电站尽早恢复运行，减少损失，技术人员连
夜加班抢修，其中发电机定子线圈用高压清水彻底冲
洗，并采取了短路干燥法进行烘干处理．
1 短路干燥法的原理
发电机进水受潮，绝缘电阻为零，定子是不能
随意加电压的，否则会造成定子绝缘被破坏的严重
后果．短路干燥法就是根据发电机定子三相短路电
压为零的特性，当机组运行在额定转速时，在转子
上通以可调直流电流产生旋转磁场，利用机组自身
电磁感应的发电机原理，在定子上产生三相正弦交
流电流，进而在铁芯和定子线圈上产生铁损和铜
损，并利用铁损和铜损产生的热量使发电机温度升
高，达到定转子绝缘被烘干的目的［１］ ．
2 短路干燥法转子可调直流电流的
获取
转子直流可调电流的获取一般有３ 种：（１）采
用励磁变压器短路干燥绕组，利用自身的励磁整流
万方数据
装置，产生可控直流励磁电流，这种方法要注意，必
须将励磁调节方式切换到手动位置，否则会造成严
重后果；（２）利用可调变压器与控制变串联，产生可
调低压电源，经桥式整流后获得所需直流励磁电
流；（３）利用直流焊机获得低压直流励磁电流．
位于钱江源头的开化县红旗电站，由于地势低
洼，几乎每年都会发生厂房进水事故．曾经在发电
机干燥时，将定子绕组三相串联，然后用一个老式
笨重的直流焊机通入直流电进行加温干燥，升流干
燥过程中，发现直流焊机发热冒烟，只好用电风扇
降温，然而干燥电流还是调不上去，最后把焊机也
给烧掉了．从这次干燥失败可知，直接加电流的干
燥方法，需要大功率电流发生设备，不但不方便，而
且效果欠佳，但也有发电机不需转动起来、干燥电
流稳定、发电机绝缘比较安全等优点．
２０１７ 年，开化县七里龙电站被洪水淹没，发电
机层洪水位达１．７５ ｍ，所有发电机、变压器和配电
屏都淹没在洪水中．洪水退掉之后，所有电气设备
上都积了一层厚厚的淤泥及杂草垃圾．在这种情况
下，直接干燥肯定是不行的，必须在经过彻底清洗
后马上进行干燥处理，不然电气设备被水经过长时
间浸泡后很多地方会产生锈蚀而损毁，特别是配电
盘上的精密仪器仪表．这次发电机干燥采用短路干
燥法，正常情况下可以利用发电机控制屏上的定子
电流表来监视短路电流、利用励磁屏的手动调节方
式来控制励磁电流，但由于发电机控制屏、励磁屏
被水浸泡也须干燥处理，就不能利用了，采用电子
直流焊机来作为励磁电流是较好的办法，但是电子
直流焊机的输出电流并不能从零开始调节．要做到
这一点必须当启动焊机时，手不要离开启动开关，
眼睛要看着定子电流表，当定子电流偏大时应立即
关闭焊机电源，以防定子电流因励磁电流过大而超
过允许值．定子电流正常后，缓慢调节焊机电流，并
观察定子电流是否连续可调，有没有跳动现象，正
常后再将定子电流调整在所需值．
短路干燥法接线图［２］ （见图１）．
图１ 短路干燥法接线图
3 短路干燥法短路点的选取
发电机短路干燥时不允许定子回路开路，否则
会在定子回路感应出电压，此时由于定子绝缘尚未
恢复正常，绝缘有可能遭到击穿损坏的危险，所以
短路点的正确选取非常重要．既然短路干燥时不能
开路，那么短路点就应该选在发电机出口端与发电
机开关之间的回路上，短路回路上不经过任何开关
或闸刀．如果短路回路含有开关，当短路电流经过
时，开关有可能因保护动作而跳开，或其它原因误
跳开开关，这是非常危险的．
安徽霍山风景电站２０１５ 年因山洪暴发，２ 台发
电机被水浸没，经清水冲洗后，采用短路干燥法进
行了干燥处理，在选取短路点时，发现发电机开关
下隔离自带短路接地刀闸，于是将此功能利用起
来，省去了制作短路排的程序，节省了时间，提前完
成了干燥任务．
4 短路干燥的注意事项
（１）短路排的截面应按发电机额定电流考虑，
６８ 浙江水利水电学院学报 第２９ 卷
万方数据
一般可利用与发电机同规格的母排来制作，与母线
连接时应保证有良好的接触，以防发热烧毁．带有专
用短路开关的发电机，可直接使用此开关短路，不需
另接短路母排，干燥前短路开关投入后，应切断其操
作电源，并悬挂“禁止合闸，有人工作”标示牌［３］ ．
（２）注意关闭机组空冷器冷却水，水内冷发电机
应切断内冷却水，发电机上部盖板视情况开若干通风
孔，注意不要误切空冷器以外的机组冷却用水．
（３）发电机开关及刀闸应断开，励磁开关在拉开
位置，断开励磁输出电缆，发电机中性点应短路接地．
（４）短路干燥时应派人值守，并在发电机旁备
好干式灭火器或二氧化碳灭火器以备紧急时使
用［４］ ；每小时检查发电机的温度、短路电流及励磁
电流并记录．
5 短路干燥的操作
（１）在发电机出口用短路排三相短接，发电机
尾端短接接地，接地是保护接地，可防止工作人员
意外触电或机组绝缘意外击穿．电焊机输出正负极
接至发电机励磁电缆，注意其中分流器应包含在
内，否则监视不到励磁电流．
（２）当机组机械部分及调速器满足开机条件
后，开启机组到空载转速，保持空转１ ｈ，检查各轴
承温度正常．
（３）检查电焊机电流开关在最小位置，开启电
焊机电源，加入励磁电流，同时监视定子电流表和
励磁电流表，注意手不能离开调节旋钮，如有异常
立即关闭励磁电流．
发电机短路干燥应分阶段进行，每阶段按定子
电流的２５％、５０％、７５％、１００％进行设定，每阶段运
行２ ｈ 左右［５］ ，直至烘干为止．
（４）干燥过程中应监视定子温度不得超过８５ ℃［６］．
6 短路干燥的数据测量及分析
（１）每小时测量并记录发电机定子电流、转子
电流，发电机定子线圈温度，各轴承温度．
（２）根据干燥情况测量发电机的绝缘电阻，测
量时应关闭励磁电流，机组在停机状态，拆除发电
机中性点短路接地线，根据发电机电压等级使用
５００ Ｖ、１ ０００ Ｖ 或２ ５００ Ｖ 摇表进行测量，测量所得
绝缘电阻换算成７５ ℃时，应≥１ ＭΩ／ｋＶ，吸收比
≥１．３［７］ ．计算公式［８］ ：
R７５ ＝ Rt
２ ×７５ －t
１０
（１）
其中，R７５— 换算到７５ ℃ 绝缘电阻值，ＭΩ；
Rt—线圈温度为t ℃时测得的绝缘电阻值，ＭΩ．
（３）测量定子绝缘电阻时，同时测量转子绝缘
电阻，转子绝缘电阻用５００ Ｖ 摇表测量，再换算到
７５ ℃时，对应的转子绝缘电阻应≥０．５ ＭΩ．
（４）定子对地绝缘电阻测量合格后，还应拆除
定子出线短路排及中性点短路排，测量相与相之间
的绝缘电阻，测量所得绝缘电阻换算成７５ ℃时，应
≥１ ＭΩ／ｋＶ．
（５）当以上绝缘电阻全部合格后，发电机短路
干燥结束，可以投入正常运行．
在实际工作中发现一些技术人员，在测量发电
机绝缘电阻时，没有要将绝缘电阻换算至７５ ℃的
电阻值，而是直接根据所测绝缘电阻来判断是否合
格，这是不符合工程操作安全规定，万一出现问题，
后果非常严重，应引起高度重视．
7 结 语
水电站发电机组受浸后的短路干燥处理是一
项具有基础性、综合性作业工程，从事该项工作的
技术人员必须具备一定的电气基础，要充分掌握对
发电机的工作原理，并了解相关的电气安全知识，
在工作中根据不同机型、容量及电压等级等实际情
况，灵活多变，充分利用电站已有资源和设备，在最
短时间内将受浸机组干燥完毕，为电站抢水发电提
高效益，同时也为社会做出应有的贡献．
参考文献：
［１］ 何 峰．电机原理［Ｍ］．四川：中国水利水电出版社，２０００．
［２］ 吕德军．小型水电站发电机的短路干燥技术探讨［Ｊ］．甘肃科
技，２０１３，２９（２）：７０ －７１．
［３］ 中华人民共和国水利电力部．ＤＬ ４０８—９１ 电业安全工作规程
汇编［Ｓ］．北京：中国电力出版社，１９９４．
［４］ 孙景芝，韩永学．电气消防［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２０１６．
［５］ 唐文品．小型水电站运行规程与管理［Ｍ］．南京：河海大学出
版社，１９９１．
［６］ 虞 放．电气一次设备运行与检修［Ｍ］．南京：河海大学出版
社，１９９１．
［７］ 中华人民共和国电力工业部．ＤＬ／Ｔ ５９６—１９９６ 电气设备预防
性试验规程［Ｓ］．北京：水利电力出版社，１９９６．
［８］ 罗云霞，虞 放．电气一次设备维护与检修［Ｍ］．北京：中国计
划出版社，１９９９．
第５ 期 朱寿军等：发电机短路干燥技术探讨 ６９

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