汽轮发电机故障分析及处理
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汽轮发电机轴电压分布异常原因分析及处理
1. 发电机绕组短路导致
在汽轮发电机运行过程中,由于受到外界或内部因素的影响,可能会导致发电机绕组
短路。
如果发电机绕组中存在短路,那么就会造成轴线上电势分布不均匀,进而导致轴电
压分布异常。
2. 发电机转子不平衡导致
发电机转子的不平衡也是导致轴电压分布异常的原因之一。
当转子不平衡时,会导致
转子在转动过程中产生偏心力,进而使得轴线上的电势分布不均匀,导致轴电压分布出现
异常。
3. 发电机轴承故障导致
发电机轴承故障也会导致轴电压分布异常。
发电机轴承如果受到过大的负荷或长时间
的磨损,就会出现故障。
当发电机轴承故障时,轴线在转动过程中就会出现异常,进而使
得轴电压分布不均匀。
1. 发电机的定期检修
针对发电机运行过程中可能出现的绕组短路、转子不平衡以及轴承故障的问题,可以
定期对汽轮发电机进行检修。
通过对发电机的检修,可以及时发现和处理潜在的故障问题,从而避免轴电压分布异常的出现。
2. 发电机的监测和维护
发电机在运行过程中,应该做好监测和维护工作。
定期对发电机运行状态进行监测,
及时发现可能存在的问题,并做好相应的维护工作,从而保证发电机运行的正常。
3. 发电机的配重
针对发电机转子不平衡的问题,可以采用发电机的配重来解决。
通过对发电机转子进
行动平衡或者加装质量块的方式来纠正转子不平衡,进而保证发电机运行的平稳和高效。
2024年汽轮发电机组的常见故障及处理2024年汽轮发电机组常见故障分类:1.装置故障,2.电气故障,3.机械故障,4.润滑油和冷却水质量问题,5.其他问题。
1. 装置故障:1.1 锅炉问题:包括炉渣成分异常、炉膛结焦、过热器脱漆、管子泄漏等。
处理方法:及时清理炉渣、防止结焦、定期检查过热器和管道等。
1.2 百叶窗堵塞:百叶窗是汽轮发电机组的关键部件,如果堵塞会导致进气量减少,影响燃烧效果。
处理方法:定期清理百叶窗,保持畅通。
1.3 燃烧器问题:燃烧器堵塞、喷嘴损坏等会影响燃烧效果。
处理方法:定期检查清理燃烧器,更换损坏喷嘴。
1.4 煤粉喷射器故障:煤粉喷射器堵塞、喷射不稳定等问题会影响燃烧效果。
处理方法:定期检查清洁煤粉喷射器,调整喷射稳定性。
2. 电气故障:2.1 发电机线圈绝缘老化: 发电机是汽轮发电机组的核心设备,线圈绝缘老化会导致绝缘损坏,影响发电效率。
处理方法:定期进行绝缘检测,发现问题及时更换损坏线圈。
2.2 断路器故障:断路器是电气保护装置,如果故障会导致发电机组停机。
处理方法:定期检查断路器,及时更换故障断路器。
2.3 控制系统故障:控制系统是汽轮发电机组的核心部件,如果故障会导致发电机组无法正常启动或运行。
处理方法:定期检查控制系统,及时修复故障。
3. 机械故障:3.1 汽轮机叶片损坏:汽轮机叶片损坏会降低功率输出,影响发电效率。
处理方法:定期检查叶片磨损情况,及时更换损坏叶片。
3.2 水泵故障: 水泵是汽轮发电机组的关键组件,如果故障会导致冷却水流量不足,影响发电效率。
处理方法:定期检查水泵,及时更换故障水泵。
3.3 齿轮箱故障:齿轮箱是汽轮发电机组的传动装置,如果故障会导致转速不稳定,影响发电效率。
处理方法:定期检查齿轮箱,及时更换故障部件。
3.4 轴承故障:轴承是汽轮发电机组的关键部件,如果故障会导致摩擦增加,影响发电效率。
处理方法:定期检查轴承,及时更换故障轴承。
4. 润滑油和冷却水质量问题:4.1 润滑油污染:润滑油污染会导致润滑效果减少,增加摩擦,影响设备寿命。
汽轮发电机设备真空故障的分析与处理唐世平凝汽式汽轮发电设备出现真空故障,是安装调试过程中经常遇见,且处理起来比较困难的问题。
如果不能正确分析和把握问题的实质,将使安装调试工作多走许多弯路。
根据相关资料和工程实际,现就安装调试中遇到的此类故障处理谈谈看法。
一、真空系统的故障1.设备的真空系统的构成情况这里所谓的真空系统,是以凝汽器为中心的在机组运行时始终处于负压状态工作的一整套装置。
图1所示为C6—35/5型调节抽汽式汽轮发电机组的真空系统。
系统包括凝汽器、汽轮机负压段、热井、射汽式抽气器及空气管和射汽式抽气器冷凝水排放管网等。
真空系统真空之建立,是由新蒸汽为工质的射汽式抽气器完成的。
当工业抽汽量为0时,真空系统之真空起着保障汽轮机有必备的背压、负压段有正常的工作温度,使得工作循环热效率最高。
真空系统工况之优劣不仅决定机组运行是否安全可靠,而且还直接影响着热电厂的综合经济效益。
对于首次起动的汽轮发电设备,造成真空系统故障的原因可能是多种多样的,但归纳起来不外有二:一是较为常见的系统真空压力达不到标定值;二是系图1 C6-35/6型调节抽汽式汽轮发电机组真空系统统真空压力产生振动。
对于前者,无论是真空压力达到某一值后不能再上升,还是汽轮机前后汽封送汽后以及汽轮机冲转后真空压力有所提高,终究可归属于真空系统泄漏,均可以通过对真空系统进行试漏检查而查出问题的所在,使故障排除。
但后者,情况却是少见而且原因复杂。
3.原始记录及故障现象a.严格遵守热电厂操作运行规程,启动抽气器单独投入工作。
真空压力随时间变化曲线如图2○a。
当真空压力达0.060MPa后,不再上升,以后即维持在这一水平上。
b.启动抽气器与主抽气器一同投入工作。
真空压力随时间变化曲线如图2○b。
当真空压力达0.072MPa后,不再上升,以后即维持在这一水平上。
c.开启启动抽气器,6min时开启主抽气器,8min时关闭启动抽气器。
真空压力随时间变化曲线在前12min内如图2○b,12min以后真空压力随时间变化曲线如图3。
汽轮机常见故障诊断及处理【教学目标】一、知识目标(1)掌握汽轮机真空异常事故现象、原因分析及处理方法。
(2)了解汽轮机水冲击事故现象、原因分析及处理方法。
(3)了解汽轮机油系统事故现象、原因分析及处理方法。
(4)了解机组RB动作方式。
(5)熟悉汽轮机停机条件。
二、能力目标(1)针对汽轮机典型事故,能够根据事故现象,查找原因,制定相应处理措施。
(2)RB动作后的运行调整。
【任务描述】本节任务是在仿真机上设置汽轮机典型故障,模拟实际机组的真实故障过程,使学生了解汽轮机常见故障的现象、如何诊断以及如何去快速的处理,从而提高故障诊断与处理能力。
【任务准备】—、任务导入(1)发生什么情况汽轮机需要实施故障停机?遇到什么情况下,停机时需要破坏真空?(2)汽轮机真空下降的原因有哪些?怎样处理?(3)汽轮机发生水冲击的原因有哪些?怎样预防?二、任务分析及要求(1)能说出机组的汽轮机停机条件。
(2)能够在仿真机上根据汽轮机真空下降的现象,查找原因,正确判断,并给出相应的处理方案。
(3)能说明机组运行中汽轮机防进水的对策。
【相关知识】一、汽轮机故障停机条件汽轮机遇到下列情况之一时,应进行故障停机:(1)主蒸汽、再热蒸汽温度超过规定值,而在规定时间内不能恢复正常;主蒸汽、再热蒸汽温度在l0min内急剧下降50°C。
(2)主蒸汽、高压给水管道或其他汽、水、油管道破裂,无法维持机组正常运行时。
(3)高中压缸差胀超限达保护动作值而保护不动作。
(4)低压缸A或B排汽温度大于80°C,经处理无效,继续上升至120°C 时。
(5)两台EHG油泵运行,但EHG油压仍低于8.9MPa,经处理后仍不能恢复正常。
或定子冷却水中断而保护不动(6)发电机定子冷却水导电度达9.5cmS/作,或发电机定子绕组漏水,无法处理。
(7)汽轮机主油泵工作严重失常。
(8)真空缓慢下降,虽减负荷至0,但仍不能维持。
(9)发电机氢气或密封油系统发生泄漏,无法维持机组正常运行时。
汽轮机常见事故分析及处理一、汽轮机真空下降汽轮机运行中,凝汽器真空下降,将导致排汽压力升高,可用焓减小,同时机组出力降低;排汽缸及轴承座受热膨胀,轴承负荷分配发生变化,机组产生振动;凝汽器铜管受热膨胀产生松弛、变形,甚至断裂;若保持负荷不变,将使轴向推力增大以及叶片过负荷,排汽的容积流量减少,末级要产生脱流及旋流;同时还会在叶片的某一部位产生较大的激振力,有可能损伤叶片。
因此机组在运行中发现真空下降时必须采取如下措施:1)发现真空下降时首先要对照表计。
如果真空表指示下降,排汽室温度升高,即可确认为真空下降。
在工况不变时,随着真空降低,负荷相应地减小。
2)确认真空下降后应迅速检查原因,根据真空下降原因采取相应的处理措施。
3)应启动备用射水轴气器或辅助空气抽气器。
”4)在处理过程中,若真空继续下降,应按规程规定降负荷,防止排汽室温度超限,防止低压缸大气安全门动作。
汽轮机真空下降分为急剧下降和缓慢下降两种情况。
(一)真空急剧下降的原因和处理1.循环水中断循环水中断的故障可以从循环泵的工作情况判断出。
若循环泵电机电流和水泵出口压力到零,即可确认为循环泵跳闸,此时应立即启动备用循环泵。
若强合跳闸泵,应检查泵是否倒转;若倒转,严禁强合,以免电机过载和断轴。
如无备用泵,则应迅速将负荷降到零,打闸停机。
循环水泵出口压力、电机电流摆动,通常是循环水泵吸入口水位过低、网滤堵塞等所致,此时应尽快采取措施,提高水位或清降杂物。
如果循环水泵出口压力、电机电流大幅度降低,则可能是循环水泵本身故障引起。
如果循环泵在运行中出口误关,或备用泵出口门误门,造成循环水倒流,也会造成真空急剧下降。
2.射水抽气器工作失常如果发现射水泵出口压力,电机电流同时到零,说明射水泵跳闸;如射水泵压力.电流下降,说明泵本身故障或水池水位过低。
发生以上情况时,均应启动备用射水磁和射水抽气器,水位过低时应补水至正常水位。
3.凝汽器满水凝汽器在短时间内满水,一般是凝汽器铜管泄漏严重,大量循环水进入汽侧或凝结水泵故障所致。
火电厂汽轮发电机常见故障及检修摘要:在火力发电中,汽轮发电机组是火力发电厂的主要部件。
汽轮发电机的运行安全对火力发电系统有重大影响,主要影响能源系统的稳定性和效率。
同时,它也对能源消费者的安全性和经济可行性产生一定影响。
据不完全统计,我国60%的电力供应由汽轮发电机提供,汽轮发电机在电网中发挥着重要作用。
提高汽轮发电机组的安全可靠运行至关重要,因此必须对汽轮发电机组的运行状态进行诊断和预防。
汽轮发电机故障影响着系统运行的安全性、可靠性和使用寿命。
基于此,本文详细分析了火电厂汽轮发电机常见故障及检修措施。
关键词:火电厂;汽轮发电机;常见故障;检修引言在我国经济水平不断提高和科学技术不断发展下,火力发电厂更是加大了对汽轮发电机的应用力度。
因此,加强对汽轮发电机故障的及时维修,保证其运行的正常性、安全性和稳定性,在确保电力系统的整个运行性能方面发挥出重要作用。
因此,如何科学解决汽轮发电机的故障问题是火力发电厂必须思考和解决的问题。
1火电厂汽轮发电机的工作原理分析汽轮机是一种采用蒸汽做功的旋转式热力原动机,具有较大的功率,效率较高,且结构比较简单,易损件较少,运行起来十分安全可靠。
此外,汽轮机调速比较方便,在运行中产生的振动较少,噪音也小,并具有防爆的显著优点。
在火电厂中,汽轮发电机主要是通过燃烧煤等化学燃料,将其产生的蒸汽热能通过喷嘴、动叶等结构实现能量转换,转化成为机械能。
目前,火电厂常见的汽轮机主要分为冲动式与反动式两种。
其中,冲动式汽轮机产生的蒸汽通过在喷嘴中膨胀,使得压力及速度发生明显的改变,进而实现动能的转换,并利用高速气流带动动叶片的方向改变来实现做功;而反动式汽轮机则是利用叶轮的前压与后压之差来产生轴向的推力,然后再配合平衡活塞等设备实现轴向推力的平衡。
2汽轮发电机故障诊断概述随着现代机械化科学技术的发展和进步,现代机械系统的结构正变得更快、更精确、自动化程度更高。
作为现代连续生产过程的重要组成部分,发电机组在发生故障时将严重影响其机械效率。
汽轮机常见故障分析及措施Jenny was compiled in January 2021《汽轮机设备故障诊断》常见故障分析一、汽轮机原理简介汽轮机是用蒸汽做功的一种旋转式热力原动机,具有功率大、效率高、结构简单、易损件少,运行安全可靠,调速方便、振动小、噪音小、防爆等优点。
主要用于驱动发电机、压缩机、给水泵等,在炼油厂还可以充分利用炼油过程的余热生产蒸汽作为机泵的动力,这样可以综合利用热能。
一列喷嘴叶栅和其后面相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元称为汽轮机的级,它是蒸汽进行能量转换的基本单元。
蒸汽在汽轮机级内的能量转换过程,是先将蒸汽的热能在其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具有的动能,然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转换为轴所输出的机械功。
具有一定温度和压力的蒸汽先在固定不动的喷嘴流道中进行膨胀加速,蒸汽的压力、温度降低,速度增加,将蒸汽所携带的部分热能转变为蒸汽的动能。
从喷嘴叶栅喷出的高速汽流,以一定的方向进入装在叶轮上的动叶栅,在动叶流道中继续膨胀,改变汽流速度的方向和大小,对动叶栅产生作用力,推动叶轮旋转作功,通过汽轮机轴对外输出机械功,完成动能到机械功的转换。
排汽离开汽轮机后进入凝汽器,凝汽器内流入由循环水泵提供的冷却工质,将汽轮机乏汽凝结为水。
由于蒸汽凝结为水时,体积骤然缩小,从而在原来被蒸汽充满的凝汽器封闭空间中形成真空。
为保持所形成的真空,抽气器则不断的将漏入凝汽器内的空气抽出,以防不凝结气体在凝汽器内积聚,使凝汽器内压力升高。
集中在凝汽器底部及热井中的凝结水,通过凝结水泵送往除氧器作为锅炉给水循环使用。
只有一列喷嘴和一列动叶片组成的汽轮机叫单级汽轮机。
由几个单级串联起来叫多级汽轮机。
由于高压蒸汽一次降压后汽流速度极高,因而叶轮转速极高,将超过目前材料允许的强度。
因此采用压力分级法,每次在喷嘴中压力降都不大,因而汽流速度也不高,高压蒸汽经多级叶轮后能量既充分得到利用而叶轮转速也不超过材料强度许可范围。
汽轮发电机组汽流激振故障的分析及处理汽轮发电机组是一种常见的发电装置,使用汽轮机驱动发电机发电。
在使用过程中,有时会出现汽流激振故障,这会影响到发电机组的正常运行。
本文将对汽流激振故障进行分析,并提供处理故障的方法。
一、汽流激振故障的原因分析1. 气体流动不稳定:在汽轮机内部,气体是以高速流动的方式进入和流出。
如果气体流动不稳定,会引起汽流激振故障。
造成气体流动不稳定的原因可能包括定子叶片损伤、进气量不足、排气系统阻力过大等。
2. 汽轮机顶盖失稳:汽轮机的顶盖是固定在转子上的零件,如果顶盖在高速运转中失稳,会产生振动力,导致汽流激振故障。
顶盖失稳的原因可能包括材料疲劳、安装不稳、转子不平衡等。
3. 转子不平衡:转子不平衡是导致汽流激振故障的一个常见原因。
转子不平衡可能是由于零件制造不精确、装配过程中的错误等引起的。
二、汽流激振故障的处理方法1. 定期维护保养:定期对汽轮发电机组进行维护保养,包括定期清洗空气滤清器、检查叶片是否有损坏、检查排气系统是否通畅等。
通过定期维护保养,可以确保发电机组的稳定运行,减少汽流激振故障的发生。
2. 检查顶盖安装:检查汽轮机顶盖的安装情况,确保顶盖安装牢固,防止顶盖失稳引起的振动力。
如果顶盖材料疲劳,应及时更换。
3. 平衡转子:对转子进行平衡校正,消除转子不平衡引起的振动力。
可以使用动态平衡仪进行转子平衡校正,确保转子平衡。
4. 增强检测手段:增加汽轮发电机组的振动监测和故障检测手段,及时发现和处理潜在的汽流激振故障。
可以使用振动传感器等设备,监测发电机组的振动情况,及时判断是否存在汽流激振故障。
5. 提高制造精度:加强对汽轮发电机组零部件的制造精度控制,减少由于制造不精确导致的汽流激振故障。
加强装配过程中的质量控制,确保零部件的精确装配。
三、汽流激振故障的处理注意事项1. 处理汽流激振故障时,应先确定故障的具体原因。
可以通过检查设备、振动监测等手段进行故障诊断,找出故障的真正原因。
燃气轮机运行典型故障分析及其处理燃气轮机事故指直接威胁到机组安全运行或设备发生损坏的各种异常状态。
凡正常运行工况遭到破坏,机组被迫降低出力或停运等严重故障,甚至造成设备损坏、人身伤害的统称为事故。
造成设备事故的原因是多方面的,有设计制造方面的原因,也有安装检修、运行维护甚至人为方面的原因。
112故障、事故的处理原则结。
2燃气轮机的运行故障、典型事故及处理211燃机在启动过程“热挂”“热挂”现象:当燃机启动点火后,在升速过程中透平排气温度升高达到温控线时燃机由速度控制转入温度控制,这抑制了燃油量的增加速率而影响燃机升速,延长燃机启动时间,严重时燃机一直维持在温控状态使燃机无法升速,处于“热挂”状态。
随后燃机转速下降致使启动失败,只能停机检查。
“热挂”的原因及处理办法有:(1)启动系统的问题。
①启动柴油机出力不足;②液力变扭器故障。
液力变扭器主要由一个离心泵叶轮、一个透平轮和一个带有固定叶片的导向角组成。
在启动过程中通过液体将启动柴油机的力矩传送给燃机主轴。
液力变扭器的故障可通过比较柴油机加速时燃机0转速到14HM的启动时间来判断;③启动离合器主从动爪形状变化,使燃机还没超过自持转速,爪式离合器就提前脱离(柴油机进入冷机后停机),这时燃机升速很慢。
而燃油参考值是以0105%FRS/S的速度上升的,由于燃机升速慢而喷油量增速率不变使燃油相对过量,使排气温度T4升高而进入温控,导致燃机的启动失败。
(2)压气机进气滤网堵塞、压气机流道脏,压缩效率下降。
进气滤网堵塞会引起空气量不足;压气机流道脏会使压气机性能下降。
必须定期更换进气滤网并对压气机进行清洗,及时更换堵塞的滤网和清除压气机流道上的积垢及油污。
(3)燃机控制系统故障。
当燃油系统或控制系统异常时,有可能引起燃油量配合不当(过量或不足)或进油量分配不均匀。
主要影响因素有:① 油滤网堵塞;②燃油流量分配器卡涩;③主燃油泵电磁离合器故障;④燃油母管压力释放阀VR4泄漏;⑤控制系统故障。
发电厂汽轮机DEH系统的故障分析
发电厂的汽轮机DEH系统是保证发电机在运行过程中稳定输出电压的关键。
然而,DEH系统也存在故障的可能,这将可能导致发电机输出电压的不稳定,甚至可能出现停机
事故。
汽轮机DEH系统故障的原因与以下因素有关:
1. 供电质量问题:如果DEH的供电质量不佳,例如,供电稳定性差或线路中存在杂音,这将导致DEH系统的故障以及电压的波动。
2. 查询器传感器故障:发电机的三相电压、电流和频率值必须通过查询器传感器来
采集,并通过DEH系统进行处理和调节,因此查询器传感器的故障将导致DEH系统的失效。
3. 控制线圈和位移传感器故障:DEH系统中的控制线圈和位移传感器被用于控制汽轮机的调速器,它们的故障将导致汽轮机的调速器失去作用。
4. 控制回路故障:控制回路中的电气元件、接口传感器、电缆等可能出现故障,这
将导致DEH系统的失效,影响到汽轮机的输出电压。
5. 外部干扰:外部干扰是指设备周围存在的电磁场、静电场以及其他干扰源,在汽
轮机的DEH系统中,外部干扰可能导致输出电压不稳定,甚至导致DEH系统失效。
1. 注重DEH供电的质量和稳定性,确保供电线路和设备正常工作。
2. 定期检查查询器传感器的运行情况,确保传感器采集到的数据准确、可靠。
3. 定期检查并维护控制线圈和位移传感器,避免它们出现故障,影响汽轮机的调速。
4. 注重控制回路中的电气元件、接处传感器以及电缆的安装和维护,确保它们正常
运行。
5. 减少外部干扰源的影响,例如可采取隔离、屏蔽、降噪等措施。
汽轮发电机故障分析及处理
摘要:发电机的励磁回路中,绝缘最薄弱的环节就是转子部分,为使发电机组安全运行更可靠,通过陕西某发电厂长1号发电机转子接地故障实例,对转子接地故障原因及处理方法进行了分析。
关键词:发电机;接地故障;处理措施
发电机转子接地故障,一般按接地的稳定性可分为两种:即稳定性接地和不稳定性接地,按接地程度亦分为两种:即直接接地(金属性接地)和不完全接地(高阻接地)。
如果在绕组内部或励磁回路发生另一点接地,构成两点接地时,转子绕组、转子铁心或护环可能被短路的直流电流烧损,同时因部分短路匝而形成的磁路不对称,会造成机组振动增大,甚至会造成转子本体磁化。
1转子绕组发生接地故障的原因
(1)制造和检修工艺不良。
如导线焊接质量不良、槽衬受损、转子绕组至滑环的引线及导电螺钉绝缘受损、遗留焊渣、导电粉尘等异物。
(2)运行维护不当。
如氢气湿度大、氢中含油,集电环与轴之间的绝缘筒、集电环与引线连接处积存碳粉、污垢等。
(3)设计结构缺陷。
如老式结构转子主绝缘外敷保护钢甲,运行中在发热膨胀和机械作用下,主绝缘受损,导致接地故障。
(4)选材质不好。
制造厂选用的导线、绝缘材料质量不好,存在先天缺陷。
(5)运输保管不当。
转子在运输保管过程中绝缘受潮、赃污或通风孔进入异物。
2 故障检测
2.1 故障现象
某发电厂发电机,1998年末投入运行,运行一直良好。
2009年8月18日16:00,“发电机发生一点接地”发出报警信号,发变组保护装置显示转子绝缘电阻为0Ω,机组无异音、且振动正常。
故障前负荷有功69 MW,无功60Mvar,定子电压15.77 kV、定子电流3400A,转子电压220V、电流1165A。
发电机入口风温34℃,出口风温39℃。
检查励磁回路外部设备、集电环未见异常。
对刷架积存的碳粉和油污进行清扫后,接地信号仍不消失,发变组保护装置显示绝缘电阻仍为0Ω.将负荷降至0,发电机解列,维持3000 r/min转速,将刷握全部拆下,检测绝缘,发现外部绝缘良
好。
直接用专用工器具接触滑环表面, 用500V兆欧表测量转子绝缘,结果为0MΩ,由此判断接地部位确在转子上,投入盘车运行。
2.2 故障检测
盘车停止后,用万用表测量集电环两极对地电阻,分别为1.6Ω、1.3Ω。
转子轴出前,为初步判断转子绕组接地点的电气位置及接地电阻数值,采用直流电阻法进行测量和计算。
测量转子绕组的直流电阻Rab和正、负滑环对地的直流电阻Rag、Rbg, 结果为R ab=0.1940; Rag =0.0769Ω;Rbg=0.1185Ω。
接地点电阻:
Rg=1/2(0.0769+0.1185-0.1940)=0.0007Ω
转子绕组属稳定性金属接地故障。
接地点距正、负滑环间的电阻分别为:
R1=Rag-Rg=0.0769-0.0007=0.0762Ω
R2=Rbg-Rg=0.1185-0.0007=0.1178Ω􀀁
接地点距正滑环的电气距离:
根据转子线圈装配结构,其轴向位置应在外环第7套线圈。
转子抽出后,因发电机转子采用气隙取气斜流通风方式,在拔下转子护环前,在正、负滑环上加24V直流电源,用探针插入通风孔内,测量槽内各线匝导体对地电位,发现第7套线圈对应的通风孔电位较其它线圈低,尤其是靠近励端护环北侧的通风孔电位最低。
第6套线圈在靠近励侧、汽测护环对应的通风孔内线匝对地电位见表1。
2.3 解体检查
拔下励侧护环后, 发现接地点在励侧端部第7套线圈横向顶部, 具体损坏情况如下。
(1)第6、第7套线圈顶匝线圈上股导线严重过热变形向内塌陷, 长度约10 cm。
(2)第6、第7、第8套线圈之间的横向绝缘隔板, 故障范围内顶部已烧焦, 第6、7线圈间的隔板较为严重, 已烧出缺口, 并和覆盖其上的绝缘瓦炭化粘接在
一起。
(3)与故障区域相对应, 护环下2 层绝缘瓦(上层厚3 mm, 下层厚4 mm ) 被烧焦, 且烧出孔洞。
其内表面与横向绝缘隔板的边缘烧焦部分已粘接在一起。
(4)在励侧护环内表面上, 对应与故障区域有过热烧痕。
(5)与故障区域相对应, 第6、第7套线圈的顶匝导线和下部的第2匝导线间绝缘垫条已烧焦碳化, 顶匝的下层导线和第2匝上层导线局部烧结在一起。
3 故障原因
从设备损坏情况看,接地点发生在转子绕组端部顶匝导线与护环之间,顶匝导线与护环间2层绝缘瓦(共厚7mm)被烧焦是因导线严重过热而造成的。
检查导线材质均匀、表面无裂纹, 且过热部位不在焊点处,因此,不是导线本身质量问题。
检查顶匝导线内由双股凹型导线构成的通风道内部无异物,也不是导线内部风道阻塞、通风冷却效果下降造成的导线过热。
因第6、第7套线圈间的顶匝导线和下部的第2匝导线间绝缘垫条已严重烧焦碳化,有可能是顶匝线圈与下部线圈匝间短路,造成顶匝导线严重过热。
上股导线因过热向内塌陷后使由双股凹型导线构成的通风道变得狭窄,冷却效果下降,加剧了顶匝导线发热。
结果,顶匝导线严重过热,将紧靠的绝缘瓦烧焦、穿孔而接地。
因故障位置距导线焊口较近, 很有可能在制造过程中, 导线焊口处焊渣未清理干净残留在导线绝缘垫条上。
在转子强大离心力的作用下,在端部横向导线受热沿切线方向膨胀的推动下,端部横向的匝间垫条被渣粒挤压磨损,甚至磨穿,形成匝间短路。
因匝间短路发生在第6、第7套线圈间的顶匝导线和下部第2匝导线上,短路匝数较少(每套线圈10匝,每极80匝)。
由于短路匝数较少,运行中未出现振动。
事发后进行交流阻抗测试,数据与出厂试验及上次测量结果相比变化也不很明显。
4 修复
因导线发生缺陷的位置距离焊口处较近,先将第6、第7、第8套线圈从励侧端部横向部分的焊口处断开,用气焊加热导线,修整顶匝变形部分上层导线的平面与棱角。
更换第6套线圈过热受损的匝间绝缘垫条,再将割下的导线在割断处焊接恢复。
按同样的办法依次处理第7、第8套线圈受损部分。
线圈处理后,更换损坏的绝缘隔板,再对端部线圈用卡环加压整型,然后回装绝缘瓦及护环。
5 结束语
发电机转子接地故障是设备制造过程中工艺粗糙留下的工艺性缺陷,设备制造厂应提高设备制造工艺质量。
另外,该起故障是由匝间故障发展成为接地故障,提醒各运行单位在发电机订货时要求制造厂在制造过程中安装微分探测线圈并配备转子匝间短路在线监测装置,以便早期发现转子匝间短路缺陷。
参考文献
[1] 张国强,汽轮发电机故障分析与诊断[D]华北电力大学(北京),2011.03
[2] 王晓宁朱德恒李福祺,大型汽轮发电机故障模式与故障树分析[J]大电机技术2004.07
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。