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较大型发电机开路问题的勘察和实验

发布时间:08-25  

故障后的检查与试验停盘车前的准备工作(1)发电机基础的台板、地脚螺栓、发电机出线、封母发电机侧的支撑绝缘子等的外观检查及位移情况。(2)为了检查发电机端部、转子和定子线圈内部的受损情况,制订了按抽转子检查的检修计划,初步制订了发电机电气试验项目提交发电机制造厂给以确认。



发电机转子在膛内的检查及试验发电机短路故障后应做的电气试验项目和机务方面应检查的内容,主要包括发电机转子在膛内、膛外的交流阻抗、功率损耗、绝缘电阻,发电机定绕组的直流电阻、直流耐压试验、定子气密试验等。在汽轮机温度降到162时,达到汽轮机可以停盘车(180)的条件,立即停盘车并进行了发电机转子在膛内的交流阻抗、功率损耗、直流电阻和绝缘电阻的测试工作。测试后的数据与故障前的试验数据进行对比,发现转子绕组出现交流阻抗变小、功率损耗增加的现象,有关专家认为有转子线圈匝间短路的嫌疑。由于膛内温度偏高,为慎重起见需等抽转子后进一步试验进行确认。与此同时,机务专业进行了相关检查工作,主要包括从发电机本体检漏,并检查发电机外部氢油水管道;打开发电机人孔门后检查发电机定冷水管道;拆6号轴承盖,复测发电机靠背轮晃动,晃动值为0.03mm,原数据为0.015mm;拆发电机上端盖,进一步检查发电机内部氢油水管道,检查确认无问题;拆汽轮机低压缸与发电机之间的靠背轮螺栓,发现靠背轮螺栓有不同程度的拉毛及剪切现象,其中有3颗螺栓明显拉毛,应全部给以更换。



抽转子后的检查及试验当汽轮机温度降到停汽轮机油循环温度(150)时,开始拆发电机
靠背轮、内外端盖,完成发电机抽转子工作。然后,开始进行发电机定子内部检查和转子膛外的电气试验。通过对发电机定子内部,特别是定子端部的检查,除了端部线圈表面油漆有部分掉落外,没有发现其它明显的机械损伤。为验证发电机端部绕组的受损情况,根据厂家的建议进行定子端部绕组手包绝缘的电位外移试验和绕组的激振试验,试验数据与出厂值进行对比结果正常。定子端部手包绝缘泄漏电流小于14A;发电机两端各阶振动频率见,振动频率已避开了100Hz的共振频率,且裕度较大,发电机在运行中不会产生共振,可以安全运行。



实测发电机两端各阶振动频率Hz位置阶数一阶二阶三阶四阶五阶六阶七阶八阶九阶十阶汽轮机侧励磁机侧但在进行转子膛外交流阻抗及功率损耗试验时,发现试验数据与原始数据相比均有较大的差别。测得的转子绕组交流阻抗和功率损耗数据。



转子绕阻的交流阻抗和功率损耗转子状态电压V电流A功率W交流阻抗事故前(膛内)200.835.152805.72修复前(膛内)201.640.859004.94事故前(膛外)200.037.954005.28修复前(膛外)200.442.157604.76修复后(膛外)200.038.653605.18然后,采用线圈中心点电位法测试,中心点电位有明显的偏移(施加电压为180V,外侧集电环中心电位为82.2V,内侧集电环中心电位为94.8V)基本断定在转子第8槽或第25槽线圈中存在匝间短路现象。



转子绕组匝间短路处理经过厂家装配人员的进一步确认,断定转子匝间短路出现在第25槽靠汽轮机侧的附近,具体位置必须在拔护环后再进行查找。由于现场拔护环工作经验极少,因此在拔护环前的准备工作应做得尽量细些。经过近3h的努力,护环终于取下,同时也找到了造成匝间短路的原因,是一根厂家制造过程中留下的约8cm长的铜焊丝。取下铜焊丝后,重新对转子进行交流阻抗和中心电位试验,结果正常。证明造成匝间短路的原因已经找到。后经厂家人员进行了修复工作,主要是绝缘处理,转子护环用热处理法进行了复位。复位后对转子进行交流阻抗测试,结果正常。然后,进行转子回穿、发电机端盖复位、找中心连靠背轮等正常的机务恢复工作。



定子绕组的交直流耐压试验为检查发电机短路故障后的绝缘情况,必须通过交直流耐压试验来验证。经过压缩空气正反吹法和真空法的多次运用,去除了定子内部的水分,使定子三相绕组绝缘均达到了10000M以上,满足试验条件。试验电压为2倍的额定电压,试验结果合格。然后,进行发电机定子冷却水管路的8h气密性试验。然后进行定子冷却水的循环工作,使发电机定子冷却水水质导电度合格后再进行发电机的交流耐压试验。交流耐压试验结果合格,试验电压为1.5倍的额定电压。



结语本次电厂600MW发电机组短路故障处理工作时间总计为25天。在故障处理中发现了制造过程中的质量问题,解除了机组的隐患。用发电机供电做主变压器的空载损耗试验存在一定的风险,因此建议以后工程用外接电源法来进行此项试验。




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