一起发电机定子烧损事故分析及反措技术
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发电机反事故措施一、编制目的为确保风力发电机组保发电机安全、可靠、经济的试运行,预防设备在启动调试过程中发生恶性事故,防止误操作而造成不应有的损失,特编写本措施。
二、编制依据1.《电业建设安全工作规程》(热力和机械部分)2 . 国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》三、防止恶性事故发生的措施1. 严格的运行管理。
2. 建立完善的运行、试运指挥系统,提高运行、维护人员的责任感和操作的正确性、分工明确,指挥统一。
3. 调试、运行和维护设备人员熟悉设备的位置、结构、原理、性能、操作方法和在紧急状态下处理事故的方法。
四、防止发电机定子绝缘击穿1. 对定子线棒采用环氧粉云母绝缘的发电机,在交接验收和检修中,应仔细检查定子槽楔是否打紧,定子端部绑环及各种垫块是否与线圈绑牢垫紧,机械紧固件是否拧紧锁住,有无松动磨损现象。
2. 对定子线圈绝缘内游离现象突出、电晕腐蚀严重的发电机,可以将引出线端与中性点倒换,以延长定子绝缘寿命。
严格防止向发电机内漏油,以免线圈绝缘和半导体漆因受到油的浸蚀、溶解而使绝缘强度和防晕性能降低。
3. 运行中应采取措施,严防因误操作、自动装置误动、非同期并列,以及小动物、金属物体、漏水等外界因素影响,使发电机在出口处遭受突然短路袭击。
二、防止定子铁芯烧损1. 检修中应采取措施保护铁芯不受碰撞损伤,膛内保持清洁。
特别要防止将焊渣、工具及其他金属物遗留在发电机内,短路铁芯,损坏绝缘,引起接地故障。
2. 发电机系统中有一点接地时,应立即查明接地点。
如接地点在发电机内部,应立即停机,将其消除。
对绝缘已老化或严重磨损的发电机,其定子接地保护,经主管省局批准,原作用于信号的也可作用于跳闸。
3. 运行中的发电机,如转子温度显著升高、应及时查明原因,抓紧处理,防止铁芯损坏。
四、防止发电机转子套箍及零部件断裂飞逸1. 因套箍、心环设计结构不合理,自投入运行以来,已不断出现裂纹、变形、小齿掉块等故障的发电机,应该有计划地进行改进处理。
发电机定子故障损坏事故应急预案目录1、总则2、适应范围3、概况4、组织机构及其职责5、预案的表述6、应急事件的预防7、危急事件的应对8、应急预案的及时启动及生产恢复9、应急预案的修改完善发电机定子故障损坏应急预案1、总则为保证人员生命以及机组设备的安全,防止发生突发性发电机定子故障损坏,并能在危险发生后迅速有效控制处理事故,根据《中国集团公司安全生产危急事件管理工作规定》和《电厂安全生产危急事件管理工作实施细则》的要求,结合本单位的实际情况,本着“预防第一、自救为主、统一指挥、分工负责”的原则,特制定发电机定子损坏故障应急预案。
2、适用范围本应急预案适用于电厂发电机定子故障损坏可能引起的突发性事件。
3、概况Ⅰ期发电机的定子由机座、铁芯、线棒等部件组成。
定子机座采用钢板焊成,结构轻巧,主要是支撑和固定铁心等部件。
定子线圈系条型线圈,绝缘为玻璃丝包线,对地绝缘为云母带连续包扎的“B”级绝缘,线圈外表面刷有半导体漆以防止电晕。
定子绕组为双星型连接,冷却方式为氢气表面冷却。
定子机座两端各有一个由上下各两半组成的焊接端盖。
Ⅱ期发电机的定子由机座、铁芯、进出水汇流管等部件组成。
定子机座采用钢板焊成,结构轻巧,主要是支撑和固定铁心等部件。
定子铁芯是园环形,在内园部分,有放置线圈的槽敷36个,槽宽36毫米,深158毫米,铁芯外径2350毫米,内径1140毫米,长度3450毫米,为了减少运行时的损耗和发热,铁芯采用高导磁率优质冷轧硅钢片冲制迭压而成,铁芯间设有径向通风沟,硅钢片厚度0.35毫米,两面涂以绝缘漆,铁芯通过燕尾槽沿周向固定在机座的支持筋上,两端用无磁性齿压板及压圈压紧。
整个铁芯通过机座安装并固定在基础上,而且还设有冷却有效铁芯用的风道和风室。
定子绕组型式为篮型,端部成喇叭形。
这种形状的绕组优点是端部损耗小,冷却效果较好,且在短路时机械稳定性也较好,不易变形。
水内冷却机组线圈的特点是线圈内部直接通水冷却,对一个线圈来说,既是电的回路,又是水的信道。
发电机反事故技术措施根据《国家电网公司发电厂重大反事故措施》(国家电网生【2007】883)文件,针对运行实际,并结合二单元机组特点制定以下发电机反事故技术措施:1.防止定子绕组端部松动引起相间短路2.防止定子绕组绝缘损坏3.防止发电机定子水路堵塞过热、漏水4.防止转子绕组匝间短路5.防止发电机漏氢6.防止发电机局部过热7.防止发电机非同期并网8.防止发电机定子铁心损坏9.防止发电机转子绕组发生一点接地10.防止氢冷发电机着火和爆炸11.防止发电机“非全相”运行1.防止定子绕组端部松动引起相间短路发电机大修时应检查定子绕组端部的紧固、磨损情况,并进行模态试验,试验不合格(振型为椭圆、固有频率95Hz-112Hz 之间)或存在松动、磨损情况应及时处理。
多次出现大范围松动、磨损情况应对发电机端部结构进行改造。
2.防止定子绕组绝缘损坏2.1加强大型发电机环形接线、过渡引线、鼻部手包绝缘、引水管水接头等部位的绝缘检查,并对定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量试验,及时发现和处理设备缺陷。
加强对发电机各部位温度的检测,2.2严格控制氢气湿度2.2.1按照《氢冷发电机氢气湿度技术要(DL/T651-1998)的要求,严格控制氢冷发电机氢气湿度。
在氢气湿度超标情况下,禁止发电机长时间运行。
应确保氢气干燥器处于良好工作状态,在发电机停机时仍可继续湿。
2.2.2密封油系统回油管路必须保证回油畅通,防止因密封油箱满油造成向发电机内进油。
密封油系统油净化装置和自动补油装置应随发电机组投入运行。
定期对发电机油水继电器进行检查和放水。
发电机密封油含水量等指标,应达到《运行中氢冷发电机用密封油质量标准》(DL/T 705-1999)的规定要求。
2.3定期对定子绕组内冷水箱内的氢气含量进行检测。
利用定子绕组绝缘局部放电和绝缘局部过热监测设备对发电机定子绕组绝缘进行监测3.防止发电机定子水路堵塞过热、漏水3.1防止水路堵塞过热3.1.1利用定子内冷水反冲洗系统,定期对定子线棒进行反冲洗,定期检查和清洗滤网。
防止发电机损坏事故技术措施姓名:XXX部门:XXX日期:XXX防止发电机损坏事故技术措施为了防止发电机的损坏事故发生,应严格执行《发电机反事故技术措施》[(86)电生火字193号]、《关于转发20万千瓦氢冷发电机防止漏氢漏油技术措施细则》[(88)电生计字17号]、《发电机反事故技术措施补充规定》(能源部发[1990]14号)、《防止200、300MW 汽轮发电机定子绕组端部发生短路的技术改进措施》(能源部、机电部发[1991]87号)和《汽轮发电机运行规程》(1999年版)等各项规定,并重点要求如下:一、防止定子绕组端部松动引起相间短路。
1、检修时检查定子绕组端部线圈及结构件紧固情况。
对存在松动和磨损的部位应详细记录并查明原因,及时处理。
当发现端部有环氧泥时,必须仔细查找原因,必要时用内窥镜检查下层线圈背部等处绝缘外观情况。
①机组大修时,严格执行发电机检修工艺规程,对定子绕组端部线圈及结构件紧固情况认真检查,并作详细记录。
②对于无法直接检查的部位用内窥镜仔细检查绝缘外观情况。
③进一步完善发电机检修作业指导书,并严格按照发布的发电机检修作业指导书对发电机进行检修。
2、200MW及以上容量的发电机,在新机安装和每次大修时以及发生定子相间短路故障和定子改造后,均应作定子绕组端部振型模态试验,并对每次试验数据归档保存,以掌握发电机的状态变化。
发现问题应按DL/T735《大型汽轮发电机定子绕组端部动态特性的测量及评价》的要求采取针对性改进措施。
①机组大修时加强发电机定子绕组端部的检查。
②机组大修时作定子绕组端部振型模态试验,加强对绕组端部震动的监督。
③对于试验结果不合格但运行中尚未发现异常的发电机,加第 2 页共 14 页装发电机定子绕组端部振动在线监测装置,以便实现早期的故障报警。
3、对新机应要求制造厂能提供较高质量的模态试验合格产品,并提供定子绕组端部模态出厂试验原始数据。
发电机出厂时其端部模态试验均合格,已将其出厂试验数据归档保存。
电机烧损的原因及防范措施(3)电机烧损的原因及防范措施低压电动机在烧损后,在定子绕组修复的过程中,存在造成工艺和强度不符合要求的原因。
①没有专用的电机绕线、嵌线、划线、接线和焊接的专用工具;②没有按照绕组绕线、嵌线、划线、接线和焊接的标准执行,造成匝间短路;③电机绕组浸漆没有严格按照“三烘两浸”的程序和标准进行;④绕组层间、相间绝缘没垫好;五是电机绕组端部整形不好,端部太大碰触端盖造成接地。
1.6 运行职员操作不当陆续工作制的电动机频繁启动,由于启动电流过大,加速电机绕组绝缘老化而烧损,尤其是电机热态情况下频繁启动;运行职员在不关闭泵或风机出入口门的情况下带负荷启动电机;对长期停运的电机,未进行绝缘测试和盘车,启动电动机。
2 技术防范措施针对归纳总结出来的电动机定子绕组烧损原因,结合从事电机检修与维护的工作经验,并参照相干规程,提出如下一些防止低压电动机烧损的技术措施。
2.1 加装缺相保护依据《电力工程电气设计手册》电气二次部分规定:应装设两相保护,条件是:当电动机由熔断器作为短路保护时,应装设本保护,保护装置用热继电器作为断相保护,容量>3kw的电动机应尽量使用带专用断相保护的热继电器,如rj16- /d。
依据《电力工程电工手册》第二部分关于热继电器的选用条件:长期或间断长期工作电动机保护用热继电器的选用中强调,对三角形接线的电动机应选用带断相保护装置的热继电器,其电流整定值应于电动机额定电流相等。
2.2 强化运行使用的规范性在启动电机前,必需测试电机的绝缘电阻合格,并盘车机动;确定电机是在冷态下还是热态下启动,做到冷态启动不超过两次,间隔时间>5min;热态启动不超过两次,间隔时间>30min;检查电机接线及附件完好、测量绝缘合格、电机周围干净清洁没有杂物时送电,送电后必需检查电源电压波动在额定值的5%之内;检查控制回路毗连优良,断路器、磁力启动器与热继电器的触头无过热或烧熔情况,信号指示正常;电机启动后,运行职员在电机的转动正常情况下,开启泵或风机的出入口门进行带负荷运行,并测试电机三相负荷电流,开启泵或风机的出入口门进行带负荷运行三相负荷电流的不平衡值不超过10%;运行中监视滚动轴承不超过85°、滑动轴承不超过75°,并监视轴承是否有漏油或渗油现象。
发电机定子线棒绝缘烧损原因及对策发电机定子线棒绝缘烧损原因及对策摘要:分析了尼那水电站灯泡贯流式机组定子线棒绝缘劣化导致接地事故的原因,提出了发电机绝缘劣化问题的解决和处理办法。
关键词:水轮发电机;定子绝缘;事故处理;设备维修1前言青海省贵德县境内尼那水电站机组是20世纪90年代末从天津阿尔斯通公司引进的灯泡贯流式机组,装机4台,单机容量为40MW。
发电机定子为F级绝缘,定子绕组为分数槽双层波绕组;定子线棒主绝缘采用粉氧云母为基础、环氧树脂为胶粘剂、玻璃纤维补强的热固性复合绝缘材料,线棒与槽壁、槽底、槽楔板、层间半导体隔板间空隙采用注入半导体硅橡胶填充(与国内通常用半导体垫条方式不同)。
定子采用贴壁结构,直接固定在灯泡体外壳上。
定子铁芯内部无通风道,利用灯泡体外壁作为定子散热面,直接将热量传导给灯泡体外流过的河水中。
发电机冷却方式为密闭式水循环强迫风冷。
一次冷却系统为密闭空气冷却系统,由位于灯泡头内7台4kW的轴流风机将风向水空冷却器冷却,冷却后的风经过转子轮毂上的5个(单侧)轴向通风孔到达定子下游侧,再经转子极靴间间隙和气隙到达定子上游侧,再后回到风机。
二次冷却系统为水空冷却器,采用密闭循环,由灯泡头外河水经灯泡头内冷却套冷却水空冷却器产生的热水。
2定子烧损情况2.1定子线棒绝缘击穿2012年08月15日,尼那水电站机组发生了1次定子线棒绝缘击穿的定子接地故障,3号机组在并网并带满负荷时,突然发生定子接地保护动作,保护出口动作,机组出口开关和灭磁开关跳闸,机组突然甩负荷导致140%Ne转速保护动作停机,泡体竖井内有浓烟且刺鼻。
后经检查发现,泡头内面向上游侧+Y方向第131#—136#定子线棒绝缘盒处有明显灼伤痕迹,绝缘已破损,134#线棒下端部绝缘包头爆裂,其他部分线棒的端部绝缘膨胀。
端部并头套均被烧熔一角(对导电截面影响不大),故障点周围大面积电弧灼。
在处理过程中,发现事故线棒靠近击穿位置约4/5线棒全长处已呈白色,防晕层完全破坏,主绝缘电腐蚀现象严重,而下游侧段线棒从槽口处起有30~40cm长的线棒直线段防晕层没有受损且未发生电腐蚀。
防止发电机损坏的反事故技术措施一、目的为认真贯彻执行国家电力《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》,确保电力安全生产,避免发生发电机损坏恶性事故的发生,特制定以下安全、检查措施:(一)防止发电机定子绕组端部松动引起相间短路。
主要检查定子绕组端部线圈的磨损、坚固情况,检查周期如下:1.第一次启机前进行检查,机电安装单位及电厂相关人员做好记录。
2.第一次启机后、过速试验后、保护动作后匀应做详细检查,并做好记录。
3.正常发电后按定期巡回检查制度实行。
(二)防止发电机定子绕组相间短路。
2.1 详细对发电站过渡引线、鼻部手包绝缘,冷却水管路接头等处绝缘检查,按照《电力设备预防性试验规程》(DL/T596-1996),对定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量,不合格的应及时消缺。
2.2严密监视发机电机组定、转子绕圈温度,使其在运行规程要求的范围内运行。
(三)防止转子匝间短路严密监视转子、轴瓦的磁化情况,发现问题及时通知厂家处理。
(四)防止发电机非全相运行。
发电机变压器组的主断路器出现非全相运行时,零序保护应及时起动断路器动作。
(五)防止发电机局部过热5.1、发现发电机过热时,可进行取样分析,必要时停机消缺。
5.2、详细检查发电机内部,防止发电机内遗留金属异物。
5.2.1、建立严格的现场管理制度,防止锯条。
螺钉、工具等金属杂物遗留在定子内部,特别是对端部线圈的夹缝、上下渐伸线之间位置作详细检查。
5.2.2、新建、大修机组应对端部紧固件紧固情况以及定子铁芯边缘矽钢片有无断裂进行检查。
(六)发电机发生定子单相接地故障时按运行规程实行。
(七)发电机发生转子一点接地时,应立即查明故障点与性质,如系稳定性金属性接地,应立即停机处理。
(八) 防止励磁系统故障引起发电机损坏。
8.1、定期校验低励限制的定值在厂家给定的容许值内。
8.2、自动励磁调节器的过励限制和过励保护的定值在规定范围内,并定期校验。
8.3、励磁调节器的自动通道发生故障时应及时个复并投放运行。
发电机反事故技术措施一、发电机部分1.国产200MW发电机,定子端部采用18块压板固定的机组,结合大修要进行补强加固工作。
其他结构类型的2OOMW机组,大修中也要仔绷检查端部有无松动部件,必要时也需采取可靠措施加固,通过加固工作,必须增强端部各部件整体性,提高抗振能力和抵御短路冲击的能力。
加固后应测量引线接头处的固有频率,所测值尽可能远离100Hz。
2.哈尔滨电机厂1987年以前出厂的200MW发电机中,有一批产品在定子端部接头附近,存在着绝缘弱点。
制造厂已通知有关电厂处理。
对这些机组应结合大修,对端部绝缘弱点彻底消除。
线棒主绝缘末端加包绝缘后伸入绝缘盒内的长度不得少于3Omm,新装绝缘盒必3须填满环氧泥。
3.对新安装的发电机要重视投产后的第一次大修。
通过第一次大修,要尽可能把投运以来暴露的和同型号机组发生过的所有缺陷全部消除。
转子氢内冷的发电机,第一次大修后必须进行温升试验,摸清转子温升裕度。
以后每隔数年,还需进行温升试验一次,核查设备状况有无变化。
4.为解决氢内冷侧面铣槽转子温升偏高的间题,应有计划地通过大修,在定子上加装风区气隙隔环,两端气隙隔板也从边段铁芯内侧移到铁芯外侧。
加装前后应进行温升试验,比较核查。
此外,对这种类型转子,运行中要注意监视,检修时要仔细检查,发现通风量降低,匝间短路或其他异状时应及时采取有效对策。
5.1OOMW及以上容量的氢冷发电机应建立制度,每月定期实测漏氢量一次,作为考核机组技术状况的依据。
测量时应使用标准压力表,温度计需校核。
漏氢量的计算,统一使用(88)电生火字第17号文附件2所列公式。
6.为降低氢气湿度,各厂应改进氢管路,控制氢温和内冷水温,严格限制补氢管路内氢气湿度,努力把机内氢气湿度降到15g/m'以下。
这一标准,换算成常压下数值时,需将上述标准值除以用0·lMPa表示的运行氢压的绝对压力值(例如,200MW机组为15/(3十1)二3,75·g/m3)。