论文范文《浅谈330MW汽轮发电机定子直阻不平衡缺陷查找及处理》查就降

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关键词: 汽轮发电机;330MW;定子直阻;不平衡;查找缺陷;处理;

发布时间:2022-02-22 14:47

[摘要]汽轮式发电机实际运行期间,倘若定子直阻潜在不平衡性缺陷问题,则其自身运行安全必然注受到严重威胁。鉴于此,本文主要围绕着330MW汽轮式发电机的定子直阻潜在不平衡性缺陷问题的查找及有效处理开展深入的研究和探讨,期望可以为后续更多技术专家和学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。


定子直阻的不平衡性,属于330MW汽轮式发电机实际运行期间极易产生的一方面缺陷问题,若不能够及时被查找到,予以妥善处理,则汽轮式发电机将无法维持稳定的运行状态。因而,综合分析330MW汽轮式发电机的定子直阻潜在不平衡性缺陷问题的查找及有效处理,有着一定的现实意义和价值。

1概述

某公司#5发电机于1993年投产发电,最初型号为QFN-300-22012年完成了发电机增容改造,型号为QFN-330-220204月,#5机组B级检修过程中,对发电机定子绕组直流电阻进行测量,其中A相阻值为1.6191mΩ,B相阻值为1.7277mΩ,C相阻值为1.6217mΩ,相间误差达到6.7%。在校正了由于引线长度不同而引起的误差后相互间差别以及与初次(出厂或交接时)测量值比较,相差不得大于最小值的1.5%,超出要求者,应查明原因。

近几年检修期间测量得该发电机直流电阻相间误差均1.5%。从试验数据上分析,6%以上的相间偏差远远超出1.5%的允许范围,可充分说明定子绕组存在明显的问题。绕组上可能存在裂缝、开焊、接触不良等情况。故障的部位大概率是在定子绕组的两端及引出线有焊接的部位,必须立即查明故障点并妥善处理。

2定子绕组直流电阻缺陷查找

进入发电机内部,检查发电机绕组端部是否存在明显故障。检查发现汽端绕组位于5-6点钟方向有一固定块明显松脱下坠,且发电机底部能见到掉落的绝缘垫块、均压电阻等异物。

技术人员提供了通大直流电流检查、试验的方案,以便查找定子绕组线棒具体缺陷位置。试验准备工作将发电机励端大端盖的上部拆除,汽端拆除顶部3个人孔门和冷却器。

B相绕组通大直流试验:对故障相进行通入1500A直流电,30分钟开始测量,发现5点位置有热点,最高点在左面位置,达到46摄氏度,一般在27摄氏度。

通过对其余两相绕组通大直流试验,通入1500A直流电,60分钟开始测量,无热点,最高点27摄氏度,一般在26摄氏度;说明非故障相电阻分部均匀。

3#5发电机定子绕组线棒检查修复

技术人员将发电机绕组通气管进行密封,同时在发电机定子绕组喇叭口部位铺设防护胶垫。

修理技师去除了#10槽接头左右两边的鼻端间隔垫块,剥除了#10槽的鼻端手包绝缘,在鼻端周向对应位置为铁心#5槽,实际槽内线棒为#10槽的上下层线圈连接的股线发现有2大股在并头套处已断裂,分别为从外往内左右两侧各1股,另有左侧第2股并头套与股线间已脱焊。

在拆下受损的并头套时,发现#10线棒内有多股断线现象。经过分析,应为线棒断裂后电阻增大,运行时断口处发热严重,铜线棒强度下降。同时垫块松脱造成线棒震动加剧,高温下反复震动,机械强度到达极限而断裂。修理技师准备用同规格的备用线棒对断股的铜线棒进行焊接。部的两个小并头套位置的股线按照股线对接的方式使用火焰焊焊接最外侧的大并头套按标记将股线重新装入并头套夹紧后火焰焊,焊接后清除氧化皮、未拆除股线上的碳化物,清除保护用陶瓷纤维带并擦干线圈接头。

修理技师按照修理方案,重包汽端鼻端绝缘:线圈绝缘末端清理干净砂光,用硅橡胶带半叠包一层,与绝缘末端搭接25左右。用浸渍SF1407的涤纶毡填塞接头间间隙以利于后续包扎;2层云母布配剪成形后绕包在接头上,尽量去除气隙,用云母带半叠包2层,包紧;用硅橡胶带半叠包1层。相接头装通风帽、通风盖和通风管,用粘带固定。所有接头用浸渍SF1401的玻璃丝带半叠包1层。多余的树脂及时清理干净。环氧树脂气干后装三拼式间隔垫块的左右两半,用屮间垫块临时撑紧,要求撑至垫块与鼻端绝缘间的浸渍适形毡挤出胶为止。并用碘钨灯进行了80℃的烘烤24小时。再将鼻端间隔垫块的中间垫块敲到位并绑扎,并用碘钨灯烘焙,80℃、8小时。最后完成端部喷漆

4试验验证修复效果

测量定子三相绕组直流电阻,结果合格。直阻合格后,又进行了定子三相绕组通大直流试验,并无明显的发热点,修复合格。

最后按规程要求,重新测量定子绕组的绝缘电阻测试、定子绕组泄漏电流和直流耐压试验、定子绕组直流电阻,均符合要求。对#5发电机励端端部模态及引线测频、汽端端部模态进行试验,结果合格。

5发电机定子端部松动和#10槽汽端上层线圈股线焊接处断裂的原因分析

5.1 机组设计制造工艺方面本身存在先天缺陷

该厂5号机组是上海电机厂早期引进型300MW汽轮发电机,由于原设计是60Hz,国产化后改成了50Hz,工作转速接近临界区域,设计制造工艺方面本身就存在一定的先天缺陷。台发电机从投产开始就因定子绕组端部振动大而对定子绕组端部绑扎工艺进行改造,说明发电机端部本身就存在先天设计缺陷。另外发电机定子绕组端部手包绝缘工艺上也存在不足,检查发现部分手包绝缘里面是空的,明显有松软现象。综合分析此次发现的定子线棒端部缺陷,除了接近寿命期外,更为主要的还是与设计制造工艺方面本身存在先天缺陷有很大的关系。

5.2 间隔垫块脱落影响鼻端刚性支撑

机组在长期运行后,发电机接近寿命期,绑扎固定结构老化。在振动和油污的双重影响下,间隔垫块间相互磨损导致紧力下降,严重的磨穿绑绳直至间隔垫块脱落。鼻端部失去了刚性支撑的固定,其鼻端振动加剧,并头套焊接处产生裂纹而最终断裂。该状态造成接触电阻增加,在额定电流下引发发热加剧,线棒鼻端在高温下使得并头套内焊锡熔化、股线外面适形材料和绝缘材料发黑碳化。

6结论

从本次现场修复情况看,技术人员对#5发电机B相定子绕组故障点按规范要求修复了线棒的断点,更换了所有的均压电阻,重新包扎汽端鼻端绝缘,重新绑扎了汽端所有鼻端间隔垫块,消除了原有故障点;从修复试验数据情况看,消除了定子直流电阻不平衡现象,#5发电机的各项预防性试验结果均符合《电力设备预防性试验规程》的要求,发电机一次性并网成功标志着#5发电机定子的现场检修达到了预期效果。