联系方式 | 业务合作 | 会员

水内冷发电机定子回路故障的分析与防范

2005-12-16   来源:安全文化网    热度:   收藏   发表评论 0

  红雁池发电厂5~9号机组的均为双水内冷发电机,自投产以来,5,6,9号机的定子回路曾发生线圈绝缘击穿、 接地短路、铁芯烧伤、水内冷机定子漏水、断水等故障,严重威胁发电机的安全运行。为全面提高机组运行的可靠性,提高发电企业的经济效益,有必要对已发生过的故障进行技术分析,并提出相应的防范措施。现以该厂5号机发生的3起故障为例进行分析。

1 发电机励磁侧引线过热故障

1.1 故障过程

  1987年5月3日晚,电气值班员巡检时,嗅到5号机有焦煳味。从窥视孔仔细查看,发现发电机励侧引线有流黑漆现象,立即报告分场及厂部,决定停机检查。揭盖后发现,励磁C相引线D3及D6绝缘烧黑,有硫化现象,且有2处的复漆已被流出的黑玻璃绝缘布带的黑漆污染。D3及D6引线外表温度比其他引线高出约20℃。

1.2 故障原因分析

  初步判断为定子线圈通水回路局部堵塞,造成局部线圈水流量减小,致使内冷效果明显降低。

  为了进一步确证故障原因,决定将发电机定子的该根线棒水电接头焊开,进行水冲洗。从冲出的水中发现大量黑色颗粒,同时也在冷水箱中发现大量黑色粉末。根据这一现象决定扩大冲洗范围,于是将定子线圈的水电接头分段焊下,分段进行再冲洗,均发现有较多黑色粉末,经确认为橡皮粉末。由此可以确认,造成定子线圈水回路堵塞的原因有以下几方面:

(1) 甩水盒橡皮密封垫腐蚀磨损成锯齿状,参差不齐,磨损最深处可达3 mm。在对冷水系统检查后,发现冷却水进入发电机前的不锈钢滤网未焊接,而采用金属丝绑扎,结果被水流冲破,橡皮粉末随水流进入定子水回路,堵塞了一线棒水回路,使水流量大大减小,对导线的冷却效果变差,造成线圈温度升高。

(2) 进一步检查发现,第30根线棒汽侧铜管进口处约有1/4的面积在制造时已被焊锡封死,因此造成该水管水流量不足,使橡皮粉末更容易存留在该线棒的水管内,造成水管堵塞,引起线棒发热。为了排除这一缺陷,将9,11,12,13,14“U”形环、10号线棒铜管焊死部分用电钻打通,再用压力水(0.2~0.25 MPa)和高压空气(不大于0.8 MPa),对9,11,12,13,14“U”形环和10号线棒正反向反复冲洗,直至水中橡皮粉末消失为止。后期又对定子线圈水回路分相冲洗,并用量杯和质量表测量三相水流量均衡,直至定子水流量符合规定要求后,才恢复投入运行。

2 发电机汽侧定子线圈漏水故障

2.1 故障过程及原因

  1988年6月15日,5号机计划停机小修,停机后的第二天,电气试验人员途经5号机时,听到机内有哗哗水声,从窥视孔可见汽侧定子线圈端部流水,立即向分场汇报。揭盖检查,见一线圈端部水电接头绝缘包内漏水,打开绝缘包后发现定子线棒水电接头处磨穿。

  由于该台机组系早期产品,水电接头处使用的填料不合适(用云母粉和棉粉及环氧树脂配制),填料干固后龟缩,造成填料松动。水内冷电机电流密度大,每根线棒所承受的电动力也大,运行中线棒每秒钟要承受100次电磁力的振动,其端部振动更严重。干固龟缩的填料块在水电接头内抖动,磨损定子铜棒,因而造成定子线棒磨穿漏水。

2.2 故障处理

(1) 对磨穿的线棒进行补焊。为防止线棒水回路被流动焊液封死 ,补焊时取下水电接头的“U”形环,从线棒端部孔内插入一细铜丝,边焊边活动铜丝,直至焊完后焊锡凝固为止。

(2) 用6101环氧树脂和650聚酰胺配剂浸渍过的涤纶毡代替原来的水电接头填料。填完夹紧后,外包绝缘最外层用无碱玻璃丝布带包扎,再用6101环氧树脂和650聚酰胺树脂刷固。

(3) 对汽侧30多个水电接头打开绝缘包进行检查,更换填料,发现有4~5个水电接头中填料松动,而这些都是在打开绝缘包之前就能感到为“空包”的水电接头。

3 定子线圈主绝缘磨损故障

3.1 故障过程及原因

  1991年8月下旬5号机大修期间,发电机揭大盖后,检修人员发现该机汽侧线圈端部有4~5处有黄色绝缘粉末。 切断绑带,取出绝缘垫块,发现绝缘垫块磨损有17处,定子线圈主绝缘已被磨穿,露铜。其中有4处定子线圈铜线磨损达0.5~1.0 mm,受损严重。原制造厂制造时定子线圈端部垫块与定子线棒是直接接触的,这种硬碰硬的接触,在安装时稍有疏忽(如垫块的大小、尺寸,垫正与否等原因)就有可能引起不良后果。因为发电机运行时线圈不停振动,长期运行有可能造成垫块与线棒接触面松动、相互摩擦,造成定子线棒端部磨损。

3.2 故障处理

(1) 将磨损部位的垫块取出,在垫块外包以用环氧树脂与聚酰胺树脂配剂浸渍的涤纶毡,重新垫入线圈间。

(2) 垫块垫正夹紧后,外部用6101与650配剂浸渍的*8 mm涤纶带绑札固定。后因*8 mm涤纶带不够,有些地方也用无碱玻璃丝带绑扎。

(3) 对汽端18个撑块处检查,共有17个发生线棒磨损。而这些点在打开绝缘包前就有黄粉冒出。对励磁端抽查4处,无一松动。由于检修工期限制,未来得及对全部端部绝缘解剖,查看绝缘撑块情况。

(4) 重新装上端部绑环,用6101与650配剂浸渍过的*8 mm涤纶带对定子线圈端部进行固定。

4 故障防范措施

(1) 5号机在选材及制造质量上存在问题。该机每根线棒共有6个通水铜管,而30号线棒的通水管就有一个半被堵塞,使该线棒通水量减少。加上橡皮粉末的淤积堵塞,水流量更小,因而造成线棒过热。因此制造厂应保证产品的设计及制造质量。

(2) 为了防止定子线圈冷却铜管严重阻塞引起过热,应定期测量每根铜管的进出水温差。但5号机定子线圈测温点仅有8个,而30号线棒恰恰未埋测温元件,这就给现场温度监视带来困难,因此,厂家在设计定子线圈冷却铜管时应予以改进。

(3) 发电厂一定要尽早将转子甩水盒密封改造列入技改项目,否则仍会发生上述水回路堵塞情况。

(4) 生产现场应经常对定子线圈温度进行监视和分析,对温度有明显上升的线圈应加强跟踪,并结合检修进行处理。运行中应经常通过窥视孔加强对机组内部的监视,检查定子端部有无渗水、漏水、流胶、焦煳气味、黄粉、零部件松动、塑料引水管磨损、后圈过热发松以及其他异常情况,发现隐患及时消除。

(5) 在检修中,应仔细检查定子线圈。检查定子线圈有没有出现严重的“松”(楔条松、绑线松、垫块松)、“空”(下层线棒在槽内未落实;在出槽口前悬空;线棒端部与绑环间未靠拢、悬空;绝缘包内空)、“拼”(上、下层线棒在转角R处应留有标准空间,但由于调整不当,拼靠造成间隙距离与标准数值不符),如发现上述现象,应立即采取措施消除。

(6) 严格监视监测水冲洗质量及定子回路水流量,严把水压试验环节,加强绝缘预防性试验。这些都是保证水内冷机组安全运行的重要措施。