水轮发电机定子铁心端部冲片逸出原因分析及预防措施

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3 灯泡贯流式水轮发电机定子铁芯松动原因分析及对策2

3 灯泡贯流式水轮发电机定子铁芯松动原因分析及对策2

灯泡贯流式水轮发电机定子温度高及铁芯松动原因分析及对策灯泡贯流式水轮发电机定子温度高及铁芯松动原因分析及对策许诩俭(福建华电发电有限公司 福建 福州 350003)摘 要:福建高砂水电厂灯泡贯流式水轮发电机投运时就存在定子温度高、其后陆续出现定子铁芯松动变形、定子铁芯塌陷扫膛等问题。

本文分析了出现问题的原因,制定了改造方案,实施后解决了定子运行温度高、铁芯松动变形等问题。

关键词:灯泡贯流式水轮发电机 定子运行温度高 定子铁芯松动 改造方案1 设备状况福建高砂水电厂共装有4台12.5MW灯泡贯流式水轮发电机组,发电机型号SFWG12.5-48/4950,额定电压6.3KV,额定转速125r/min,F级绝缘。

发电机定子为贴壁结构,其通风冷却采用二次热交换方式,机座起吊方式为单吊点起吊。

因水轮机出力不足,发电机出力仅达11.5MW,在此负荷运行工况下定子铁芯最高温度为115℃。

2 存在问题4台发电机自投运时,定子均存在运行温度高、其后均陆续出现定子铁芯松动、定子塌陷扫膛等问题。

期间虽经多次修复(重新叠片),但由于未对定子做结构性的改造,定子运行温度高、定子铁芯松动、定子塌陷等问题未能得到彻底解决。

存在的主要问题是:(1)定子运行温度高、定子铁芯松动。

改造前,高砂水电厂4台发电机在较长时间带11.5 MW时,定子运行温度即高达115℃。

每次机组大小修检查,均发现定子铁芯出现比较严重的松动。

为确保发电机安全运行,不得不限负荷运行(控制定子运行温度不超过100℃),采取该措施后,定子铁芯松动问题得到有效的控制。

(2)定子机座刚度较差。

改造前,机座壁较薄,定子铁芯段厚度75mm、非铁芯段厚度45mm、机座法兰面厚度50mm。

通过采用有限元法,运用美国ANSYS结构分析软件,对原定子机座进行起吊变形计算得出:机座上游侧径向变形量为2.02mm/m,下游侧径向变形量为1.88mm/m。

现场起吊实测定子机座直径变形量(X方向与Y方向直径差)最大达18mm。

试述水轮发电机的运行及故障分析处理

试述水轮发电机的运行及故障分析处理

试述水轮发电机的运行及故障分析处理1. 引言1.1 介绍水轮发电机的基本原理水轮发电机是利用水流动能转化为机械能,进而转化为电能的电力发电设备。

它是利用水力能源进行发电的主要设备之一,广泛应用于水电站和水利工程中。

水轮发电机的基本原理是利用水流的动能来驱动水轮转动,水轮与发电机之间通过轴的传动将机械能转化为电能。

水轮发电机主要由水轮机部分和发电机部分组成,其中水轮机部分包括水轮叶片、水轮轮盘和轴承等部件,发电机部分包括转子、定子和励磁系统等部件。

当水流经过水轮叶片时,叶片受到水流的冲击而转动,驱动水轮轮盘转动,通过轴的传动将转动能量传递给发电机,最终转化为电能输出。

水轮发电机的基本原理简单易懂,但实际应用中需要考虑多种因素,包括水流量、水压、水轮设计、机电传动系统等。

只有充分了解水轮发电机的基本原理,才能更好地进行运行和维护,确保其正常运转并发挥最大功效。

【2000字】1.2 阐述水轮发电机在能源领域的重要性在能源领域,水轮发电机在利用水能方面具有独特的优势。

水资源是可再生的清洁能源,利用水轮发电机可以充分利用水的动能,实现对水资源的高效利用,减少对传统能源的依赖,降低对环境的影响。

水轮发电机可以有效地解决能源短缺和环境污染等问题,对于推动能源结构的转型和优化具有积极的促进作用。

水轮发电机在能源领域具有重要的地位和作用,不仅在利用水资源方面具有独特的优势,同时也在稳定电网和供电方面扮演着重要的角色。

随着新能源的不断发展和推广,相信水轮发电机在未来能源领域的地位和作用将会更加凸显和重要。

2. 正文2.1 水轮发电机的运行原理水轮发电机的运行原理是基于水力能转换为机械能,再转化为电能的原理。

其基本原理包括水的重力势能、动能和机械能的转换。

水轮发电机通过水力发动水轮转动,水轮与发电机转子相连,发电机转子在水轮的带动下旋转产生电能。

水轮发电机的运行原理涉及到液体动力学、机械动力学、电力学等多个领域的知识,是一种高效利用水资源进行能源转化的技术。

水轮发电机定子铁芯松动故障分析及处理

水轮发电机定子铁芯松动故障分析及处理

水轮发电机定子铁芯松动故障分析及处理摘要:定子铁心松动是水轮发电机在运行过程中较为常见的一类故障。

在故障处理时,需要提前查明导致定子铁心松动的具体原因。

对于材料本身存在质量缺陷的,或是因为使用年限增加材料老化的,通过更换新的材料可以解决;如果是安装不合格、运行环境差导致的,需要重新进行安装并优化运行流程。

在有效解决定子铁心松动问题的基础上,还要尝试运用新技术、新工艺和新材料,预防此类问题的发生,确保水轮发电机始终保持高效、稳定的运行。

关键词:水轮发电机;定子铁芯松动;故障分析1定子铁心松动的原因分析1.1材料方面的原因材料质量不合格,或是不符合使用要求,是造成定子铁心松动的常见原因。

早期的水轮发电机定子铁心是以硅钢片为材料经过叠压形成。

这些硅钢片的尺寸存在较大的误差,还有就是硅钢片随着使用年限的增加,平整度变差,导致硅钢片之间的间隙增加,难以被压紧,从而造成了定子铁心松动。

1.2设计方面的原因零件设计不科学,按照设计方案加工制造出来的产品,也会出现各种问题。

在定子铁心设计中,可能导致松动的原因有:铁心齿压条的设计强度偏小,在实际运行后,齿压条受到了远超其设计强度的作用力,导致齿压条变形,出现了松动;设计人员没有考虑到拉紧螺栓在实际运行中,会因为受到高温环境影响而发生一定幅度的膨胀。

在拉紧螺栓反复多次胀缩之后,也会造成定子铁心松动;定子铁心齿压板的设计不当,齿压板越大,铁心的轴向刚度越强。

如果设计的齿压板偏小,也会因为轴向刚度不足而引起铁心松动。

1.3制造方面的原因定子铁心对精密度有极高的要求,在加工制作时,若生产工艺不过关,很容易留下质量瑕疵,在投入使用后有较大概率发生铁心松动故障。

例如,硅钢片在冲剪之后,省略了毛刺去除工艺,导致硅钢片边缘部位存在毛刺,也会影响叠压效果;通风槽钢采用焊接方式固定,焊接质量差,存在焊瘤、焊渣,或是焊接热变形等;定子冲片喷涂绝缘漆时,漆的厚度不一致,或是喷涂工艺差,导致漆膜收缩率不一致等。

45MW水轮发电机定子铁芯松动的成功对策

45MW水轮发电机定子铁芯松动的成功对策

橡胶 坝工 程能 否充 分发 挥 效益 ,运 行管 理是 关
键 。首先 是控 制坝 顶 的溢流 量 ,其 次是 调整 下游 水
制 定一 套合 理 可行的运 行规 程 ,规 范操作 ,保 证橡
胶 坝安 全正 常运 行 。
参考文 献 i
位 ,若 下 游水 位较低 ,应尽 可 能提 高到 一半 坝高 以 上 运行 ,这 样振 动危 害 性也 就小 得 多 ;另外 ,改 变 坝 袋 内的 内水压 力 ,改 变坝体 自振频 率 ,使其 避 开
小 坝袋 的振 动 ,首 先应 对坝 袋振 动 的机理 有 清楚 的
作 ,要求实心密实、表面光滑 、精确度高 ;螺栓压
板锚 固要 求 螺 栓 准 确定 位 ,垫 板 、压 板 制 作 精确 ,
不 能 出现 翘板 、变 形 、缺 角和 粗糙 现象 。在 施工 安 装坝 袋时 ,准 确定 位 ,不要 出现较 大偏 差 ,尽可 能 符合 设计 要求 ,误 差 在容许 值 范 围之 内。 3 3 工程 运行 管理 方 面采取 的 措施 .
认 识 ,在工 程设 计 时要 充分 研究 工程 实 际情况 ,尽
可 能 的采取 一 些 减 小 坝 袋 振 动 的有 利 措 施 ;其 次 ,
在 坝袋 安装 中要 准 确 定 位 ,施 工 要 符 合 设计 要 求 ,
杜 绝较 大偏 差 ;再 次 ,工 程 建 成 后 ,要 严 格 管 理 ,
摘要 :江西柘林水 电开发有 限责任公司 A厂 1 号水轮发 电机 于 17 9 2年 8月投入运行 ,在 2 0 0 3年的大修 中,发现 发 电机定子铁芯下部第 一叠段多处局部松动 、部分铁 芯齿部 振断 已经脱 落形成 空洞 、少 量下压 指存 在不 同程度 的松动 、断裂未脱落 的矽钢 片凸出定子铁芯 内圆表 面 ,且 松动 处铁 芯颜色呈 褐色并 伴有 受热挤 压溢 出的绝缘 胶 迹。在彻底进行定子改造条件 尚不具备的前提下 ,如何快 速修 复其发 生的 问题 ,延 长其使用 寿命 ,江西柘林 水 电开发有限责任公 司有着成 功的经验。

水轮发电机定子转子绝缘故障原因及预防

水轮发电机定子转子绝缘故障原因及预防

水轮发电机定子转子绝缘故障原因及预防摘要:在电力系统中,发电机是非常重要的组成部分,发挥着非常大的作用,电力系统供电的可靠性在很大程度上由发电机的运行决定,在发电机中,定子和转子是非常重要的组成部分,定子转子的绝缘性能保证发电机的安全运行。

水轮发电机在使用的过程中会受周围环境的影响,会使材料绝缘性能降低,本文针对这一问题做出简要分析。

关键词:水轮发电机,定子,转子,故障分析,预防一、水轮发电机定子转子的绝缘故障分析1.1定子产生绝缘故障的原因1.1.1非工作状态下的问题水轮发电机不仅存在工作状态下产生的问题,其中在没有工作的状态下就有可能产生很多问题,水轮发电机被设计出来之后,会经过制造,这个过程就有可能产生问题,由于工人制造的问题,使制造工艺非常差,很多部位绝缘性很差,有时还会出现定子绕组不牢固不合理的现象,这些被制造出来的产品,在高温高压的环境下,很容易产生局部老化的现象,而且还经常产生定子的开裂、松动等现象,随着使用时间的增加,绝缘问题会越来越明显,较严重的会产生恶性事故,并且引发火灾。

除此之外,在投入到使用的过程中,水轮发电机会由制造厂运输到发电厂,在运输的过程中,有些由于道路崎岖,也会对水轮发电机造成一定的损伤。

在安装的过程中由于工作人员的操作问题,也会给水轮发电机造成一定的质量问题。

而且当水轮发电机出现较小的损伤时,在试验和验收的过程中,并不会出现异常情况,但是在日后的使用过程中,随着使用时间的增加,这些部位就会越来越明显,很容易引发绝缘击穿的事故。

1.1.2铁芯硅钢片局部短路在水轮发电机的定子中,有一部分是铁芯硅钢片,这一部位的绝缘性很容易受到损伤,在工作的过程中,很容易产生碰伤,这样一来就会造成松动,而且电腐蚀比较明显,除此以外由于工作环境常处于高温状态下,所以也会受到非常大的影响,这样一来,片间的绝缘性就会被逐渐破坏,从而造成局部短路的现象,局部短路的现象,一旦出现就会在很大程度上增强铁损耗,造成局部发热比较明显,从而就会加速绝缘部位的老化,如果在日后的使用过程中没有被发现,并没有做出合理解决,就很容易引发事故。

水轮发电机常见问题总结及处理方法探讨

水轮发电机常见问题总结及处理方法探讨

水轮发电机常见问题总结及处理方法探讨摘要:水轮发电机组是水电站最重要的设备之一,水轮发电机组的正常运行直接决定了水电站的正常生产及经济效益。

根据水电站的运行特点及设备原理,应做好发电机组的故障分析及处理方案准备工作,做到针对性的的检查维护和计划检修。

本文就对水电站发电机生产中常见问题,注意事项及运行中可能碰到的问题进行简要总结,通过必要的故障原因分析、处理方法及检修效果从理论和实践两方面进行简单的分析和探讨。

关键词:水轮发电机;常见问题;故障;检修1发电机结构及原理1.1发电机的构成一般包含定子、转子、轴承及端盖等部件。

1.1.1 定子的构成一般有定子铁芯、绕组、机座、固定件以及其他结构件。

1.1.2 转子由转子铁芯、绕组、护环、滑环、转轴等部件组成。

由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,转子通过旋转切割磁力线产生感应电势。

2 水轮发电机运行中常见问题水电站水轮机组正常生产包含水轮机组正常运行及水轮机组相关设备的正常。

设备正常可靠是水电站生产的基础,而设备配合下的运行方式的正常才能保证水电站正常将电能送出,水电站水轮机常见问题包含水轮机组运行方式出现问题及水电站相关重要设备发生故障,所以水电站水轮机组常见问题应分为两部分进行讨论。

2.1 发电机的常见运行方式及运行故障2.1.1水轮发电机运行方式分为:1按带负荷方式分为单机运行、并网运行两种。

2按调速器控制方式分为手动运行、自动运行两种。

其中自动运行方式又包括功率模式和频率模式。

特殊情况下为了防止破坏系统静态稳定,允许发电机短时间过负荷运行。

2.1.2水轮发电机的不正常运行2.1.2. 1对称过负载运行2.1.2.2大容量单相负载不对称运行状态。

2.1.2.3稳态对称运行时,发电机的输入功率总与输出功率相平衡,但励磁电势E0和电机端电压U之间保持产生着固定相角差δ。

2.2 水轮发电机运行中常见问题及处理。

2.2.1温度过高超规定值运行发电机温度运行在超过额定值时,通常为空气冷却器的阀门未全开或者关闭状态,应通过检查冷却水判断。

贯流式水轮发电机定子端部冲片逸出分析及对策研究

贯流式水轮发电机定子端部冲片逸出分析及对策研究
t e c h n o l o g y , nc i r e a s ng i he t s e c u r i t y a n d e n s u r i n g t h e s t a b l e o er p a t i o n o f he t u n i t . Ke y wo r d s : b u l b h y d r o ・ - g e n e r a t o r ; p nc u h ng i s l i c e ; e s c a e p
பைடு நூலகம்
( S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f H y d r o - p o we r E q u i p me n t , H a r b i n 1 5 0 0 4 0 , C h i n a )
Ab s t r a c t : T l l i s p a p e r s u mma r i z e s c o mp r e h e n s i v e l y t h e c a u s e s a n d t h e me a s u r e s t a k e n d u r i n g t h e s i t e na a l y s i s nd a t h e t r e a t me n t o ft h e g e n e r a t o r f a i l re u i n r e g a r d o t he t p u n c h i n g s l i c e e s c a p e s m t h e
2 冲片窜动逸出的分析
影 响冲片窜动的因素要从定子端部的具体结构 来看 。 一般对于转速低 的贯流式机组 , 定子冲片轭部 径 向相对比较窄 , 因此 , 通常采用的是铁心背部拉紧

水轮发电机定子、转子、断路器故障原因与处理

水轮发电机定子、转子、断路器故障原因与处理

水轮发电机定子、转子、断路器故障原因与处理摘要:水轮发电机是水电站生产电能最重要的动力设备,一旦出现故障就会造成严重的经济损失。

在水轮发电机组中常见的故障包括定子、转子、断路器等电气设备故障,严重影响供电可靠性,本文主要分析水轮发电机组定子、转子、断路器等电气设备故障原因与处理措施,希望能为相关人员带来一些帮助。

关键词:水轮发电机;故障诊断;断路器;转子水轮发电机故障将会严重影响水电站的正常运行,因此需要及时处理水轮发电机故障,进过这些年的发展,当前水轮发现机故障诊断主要包括智能故障诊断方法以及信号处理方法,水轮发电机故障呈现高维特点,故障有很多,本文析水轮发电机组定子、转子、断路器等电气设备故障原因与处理措施。

1.故障诊断概述水轮电动机是一种比较复杂的机电设备,在运行中是一个非常复杂的过程。

水轮发电机转子主要包括转子支架以及磁极等部件组成,推理轴承采用多波纹弹性油箱支撑结构,下支架式水轮发电机比较重要的一个结构部件,主要承担推动轴承和制动器的作用。

发动机在正常运行情况下,不允许过负荷运行,转子线圈温度要求小于130度。

水轮发电机组在故障诊断研究中,存在较多类型故障,水轮机的振动是水轮机组正常运行的关键指标,水轮发电机组运行中引起振摆的的原因有很多,如机械故障、磁率系统故障等,水轮发电机故障诊断中故障特征与故障状态呈现出一种非线性的关系,一般在采用神经网络进行异常震动故障诊断中,步骤为:收集原始数据→形成粒子个体→编码粒子群→随机生成粒子原始种群→训练RBF神经网络→调整最优解→获得最优神经网络→故障诊断,直至达到设定的精度。

2.水轮发电机定子、转子故障原因分析与处理水轮发电机组定子、转子故障常见定子绝缘故障、短路、定子主绝缘受伤等。

2.1水轮发电机组定子绝缘故障水轮发电机在设计、制造以及运输等步骤中可能会存在一定的损坏情况,未及时发现,导致出现绝缘击穿的事故,有多种表现形式。

如水轮发电机组运行十年未更换定子线棒,在带负荷工作情况下,定子出现保护工作,导致机组开关甩负荷。

水轮机运行中的故障分析及处理措施

水轮机运行中的故障分析及处理措施

水轮机运行中的故障分析及处理措施水轮机是一种常见的水力发电设备,但在运行过程中也会出现一些故障。

本文将从常见故障的分类、故障原因、故障处理措施三个方面对水轮机运行中的故障进行分析。

一、常见故障分类根据水轮机的部位不同,故障可以分为以下几类:1. 水轮机的涡轮故障,如叶轮损坏、叶轮转速过高、叶轮异响等。

2. 水轮机发电机的故障,如电机绕组烧毁、轴承损坏、故障保护装置失效等。

3. 水轮机液压系统的故障,如水泵故障、调速器失灵等。

二、故障原因1. 设备使用年限过长,出现机器疲劳和结构损伤。

2. 设备安装、维护不当,例如涡轮进口处的直管段长度不足、轴承损坏等。

3. 环境因素的影响,如大水流冲击、水质变差、冰冻天气等。

4. 设备设计、制造工艺不合理,如油池、涡轮导流和启动模式、防沙和减震装置等。

三、故障处理措施对于以上不同类型的故障,处理措施也有所不同。

1. 对于涡轮故障需要进行各种测试,如泄扇、压力测试等,找出损坏的叶轮并及时更换。

注意检查涡轮导水系统是否合适,避免输水泥化现象。

2. 对于发电机故障,需要检查电机绕组的磁力、接地电流、进行幅值测试和谐波测试,并及时检查轴承是否正常运转。

此外,安装故障保护装置也是必要的。

3. 对于液压系统的故障,首先需要检查水泵是否正常工作,检查水流量和水头是否符合要求。

如发现水头、水流量较大,则需要调整水厂的引水管网。

4. 对于机械部件的故障,需要注意机械部件是否有磨损、是否松动等问题,及时清洗和保养机械部件。

并可以设置低压闸,延长闸门使用寿命。

总之,及时发现和排除水轮机的故障对于保持水轮机的稳定工作以及延长其使用寿命至关重要。

因此,管理机构和运行人员应了解水轮机的结构和运行原理,定期检测设备,提高维护技术水平,早期发现和解决各种故障。

浅谈大型水轮发电机定子铁芯松动和断齿成因及预处理措施

浅谈大型水轮发电机定子铁芯松动和断齿成因及预处理措施

浅谈大型水轮发电机定子铁芯松动和断齿成因及预处理措施作者:周柯岩来源:《中国新技术新产品》2013年第10期摘要:大型水电厂在电力系统中担负调峰调频和事故备用的重要任务,必须保证机组安全稳定运行。

作为电磁能量转换的定子铁芯,属于发电机最关键的部件,本文主要阐述定子铁芯松动和断齿的原因以及预防措施等问题。

关键词:定子;铁芯;松动;断齿;原因;措施中图分类号:TV73 文献标识码:A大型水电厂在电力系统中担负调峰调频和事故备用的重要任务,必须保证机组安全稳定运行。

由于水轮发电机连续多年的运行,将导致定子铁芯压紧力逐渐减小,甚至发生松动现象,严重威胁发电机的安全稳定运行。

因此,研究水轮发电机定子铁芯松动和断齿原因分析及预防措施,对保证机组安全稳定运行,意义重大。

1 故障概述白山发电厂是东北电网最大的水电站,主要担负调峰、调频、事故备用及消峰填谷等生产任务。

2005年,5号发电机进行春季预防性试验时,发现409、410号线棒下部槽口之间有微弱放电现象,经检查发现该处定子铁芯叠片下部第一片矽钢片向外伸长20mm。

分析认为是定子铁芯长期振动、片间绝缘层干缩、压紧度变松、齿部振动幅度加大,使铁芯齿根部机械疲劳,造成铁芯齿根部断裂,在电磁拉力作用下,慢慢向外伸长,划伤定子绝缘,造成定子接地。

对已松动铁芯叠片进行紧固,对已损坏的叠片进行处理为排除其他隐患,进行了发电机定子铁芯磁化试验,利用红外线成像排查铁芯发热点,避免机组受到更大的损害,确保机组稳定运行。

2 定子铁芯松动和定子冲片断齿的原因2.1 材料方面的原因:(1)定子硅钢片的原因。

最早是将热硅钢片应用在水轮发电机上,存在的问题是硅钢片尺寸大小不一,偏差大,硅钢片的平整度较差,也不容易被压紧等问题。

(2)硅钢片漆的原因。

在1995年前,一般应用有机漆涂刷在硅钢片上,作为绝缘漆使用,在压力和温度的作用下,会产生收缩现象。

2.2 设计方面的原因:(1)铁芯齿压条的刚度不够。

水轮发电机定子铁芯变形故障分析及处理措施探究

水轮发电机定子铁芯变形故障分析及处理措施探究

水轮发电机定子铁芯变形故障分析及处理措施探究方案及改装后的发电机定子参数以及特性4.1 改造的具体措施经过对发电机定子铁芯的勘察和研究后,技术人员提出了改造的具体措施为:整体更换定子铁芯和线棒,计算发电机的刚度;综合考虑定子铁芯和线棒,改善线棒和铁芯的温度;综合京南电站的水文情况,成立专业技术团队,与技术厂家进行调研和分析,确保方案能够顺利实施。

4.2 电气试验经过改造后,采用了一系列的电气试验:包括绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的测定;绕组在实际冷态下直流电阻的测定;稳态短路特性及空载特性的测定;发电机绕组直流耐压试验及交流耐压试验;定子铁芯磁化(铁损)试验测温元件绝缘电阻测定;轴承绝缘电阻测定及温度测定;轴电压测定;定子绕组匝间绝缘介电强度试验;转子每个磁极交流阻抗测定;定子对地电容电流测定;定子绕组擎体起晕电压试验等。

4.2.1 机械特性。

第一,发电机定子及与其直接和间接连接的辅机应能在最大飞逸转速下运行5min而不产生有害变形及接头开焊等情况。

第二,发电机定子应从机械角度设计成能连续承受工作应力和安全系数中规定范围内的应力,发电机定子结构强度应能承受在额定转速及空载电压等于105%额定电压下。

第三,当发生机端短路或半数磁极短路时,发电机定子应不产生有害的变形和损坏轴承。

发电机定子结构强度应承受地震烈度Ⅵ度的情况下,不产生有害变形和造成破坏性损坏。

4.2.2 定子结构要求。

定子包括了机座、铁芯、绕组等部件,机座的刚度应满足放置的位置以及起吊的方式中的受力和变形的要求,叠片采用了高导磁率、低损耗、冷轧薄矽钢片;定子绕组采用星形连接,线棒的主绝缘采用真空压力浸渍法以及其他技术,绝缘材料采用玻璃丝带、云母板、环氧树脂等材料,槽垫片不能使用低于F级绝缘的材料。

定子绕组导体材料采用的是退火铜,导电性能良好,没有裂片、裂纹、粗糙的斑点和尖角。

所有定子的端箍均使用非磁性材料制造。

4.2.3 定子更换后的电气主要参数。

浅析水轮发电机的故障检修对策

浅析水轮发电机的故障检修对策

浅析水轮发电机的故障检修对策摘要:随着我国经济建设的规模不断扩大,水轮发电工作进入了快速发展阶段。

我国电力发电的主要来源是丰富的水源,而水力发电中,采用水轮发电机组运行是关键。

水轮发电机组具有污染小,成本低的优势,为我国可持续发展提供了技术支持。

水轮发电机组的正常运行与水电站的运营密切相关,因此规避发电机组出现故障,是当前的重要工作内容,本文围绕水轮发电机组的故障以及日常检修展开论述,分析故障原因并提出相应的对策,期望能够为水力发电平稳运行提供参考资料。

关键词:水轮发电机;机组故障;检修对策我国经济发展带来了持续的供电需求,水力发电作为一种低污染、低成本的发电方式,与我国可持续发展的国策相吻合,因此,在发电事业中应大力支持。

为了更好地促进水力发电工作的开展,运行管理人员对发电机组的运行状态要进行定期的检修和维护,及时排除水力发电机组出现的常见故障,保证机组的运行正常,通过高效率的检修,减少维修费用,实现机组的高效运行。

1、水轮发电机组运行现状水力发电拥有广阔的前景,依靠持续的供电为经济发展提供能源。

当前,水轮发电机组的制造技术已经日趋国产化。

但是在水轮发电机组的检测上,手段还需要完善,发电容量的扩大、自动化程度的提升,给水轮发动机的检修带来了新的要求。

通过常规的检修和定期的检修,不断地进行检修规定的完善,减低水轮发电机组的故障检修难度[1]。

2、水轮发电机组的常见故障2.1发电机组定子铁芯故障,经过对发电机定子铁芯存在的松动和变形问题进行查找之后可以发现主要问题,包括:原生产厂家在设计上存在问题,如铁芯压紧的结构不合理的情况,定位筋上采用的固定尾筋以及发电机定子铁芯热膨胀的变形缺乏预防措施的问题,如铁芯冲片设计的轭宽和槽深的比例有不合理的情况;背拉式拉紧螺杆对铁芯的压紧不利造成强度不足的情况,铁芯没有采用分段压紧的情况以及内部压紧力不均匀的情况等。

出现定子铁芯故障的原因是由于发电机在经过长时间的运行后,由于机体的温度的升高,使得定子铁芯在高温的作用下不断膨胀变形,造成凹槽或者断齿的情况发生。

水轮发电机两种事故原因分析.doc

水轮发电机两种事故原因分析.doc

水轮发电机两种事故原由剖析1、发电机不可以建压或电压太低发电外发不出电或电压太低,原由有以下几种:(1)磁场线圈断线接头脱焊、磁场变阻器接触不良造成磁场同路开路或接触不良。

办理方法是用万用表查明故障部位和原由,重焊接头或磨光变阻器及灭磁开关触点。

(2)磁场回路反接。

原由是励磁机的磁场线圈和换向器的正负极接反了。

办理方法是闲人用表的直流电压挡在发电机空载额定转速邻近时,查对其极性,极性接反,应调动磁场绕组的头尾。

(3)电刷接触不良,弹簧压力不足。

原由:开机前未对滑环或整流子去污、除锈。

办理方法是用玻璃砂布研磨滑坏或整流于表面,直到圆滑为止,调整弹簧压力到同意值。

(4)刷架中心外移。

原由多为开机前来对刷架认真检查。

办理方法是调整刷架中心线到厂家规定地点。

调整方法是松开刷架螺栓,把刷架分别向着电机旋转的顺和逆的方向慢移,直到感觉电动势最大,且电刷火花最小为止。

而后拧紧螺栓,并作好记号。

(5)励磁机方向相反。

原由一般是因为机组不配套或皮带反接惹起。

办理方法是前者使励磁机绕组接线正确,后者改变皮带传动方向。

(6)发电机剩磁消逝或剩磁过小。

原由是因为发电机忽然甩负荷,以及长途运输和长久不发电造成。

办理方法是假如发电机转速正常,而发电机或励磁机出线端子没有电压时,可能是剩磁消逝。

①采纳励磁机励磁的发电机,小容量的发电机一般采纳开机充磁,把磁场变阻器调到电阻最小地点,起动机组到近来额定转速,而后用四、五节于电池串连起来把正负极分别接到励磁机的正、负极上。

充电时间一般几秒钟即可。

当发电机开始成立电压后,应快速加大磁场变阻器的电阻、而且立刻断开充电的电源,免得电压高升击穿发电机的绝缘。

②半导体励磁装置的发电机,只需把电源的正、负极分别接到接线盒上的正负极上即可。

(7)转速太低或磁场变阻器过大。

原由多出现干水轮机未达到额定转速开度或磁场变阻器来在空载地点。

方法是把水轮机开到额定空载转速并持续减小磁场变阻器的电阻,使之在空载额定电压时的标准地点上。

浅谈大型水轮发电机定子铁芯松动和断齿成因及预处理措施

浅谈大型水轮发电机定子铁芯松动和断齿成因及预处理措施

油漆, 将 产生 不 同程度 的收缩 量 , 这 种收缩 量 会随着时间 的延 长持续 的增 大 , 是制作商 很关 注的问题 , 在设计硅 钢片 和选择漆 的问 题上, 应充 分 考虑漆 膜 的收缩 量 , 保证 满足 使用要求 。 3 . 3拉紧螺杆 的轴 向热膨胀 问题 。由于 定子铁 芯属于 B级绝缘 , 温度一般 在 1 2 0  ̄ C , 但是 实际运行温度低 于这个数 值 , 如果定子 铁 芯、拉 紧螺杆处 于可 以 自由膨胀 的状 态 , 将 拉紧螺杆调整 到符 合轴 向热 膨胀 的位 置 , 将有 力与维持铁芯 的压力 , 拉 紧螺杆处于最 佳 的工作状态 , 会大 大提高定子铁 芯 的稳定

2定子 铁芯 松动 和定 子冲 片断齿 的原

2 1材料方 面的原 因: ( 1 ) 定 子硅钢片 的 原 因。 最 早是将热硅钢片应用在水轮发 电机 上 ,存在 的问题是硅 钢片尺 寸大小不一 , 偏 差大, 硅钢 片 的平整 度较 差 , 也 不容 易被压 性 。 紧等 问题 。( 2 ) 硅钢片漆 的原 因。在 1 9 9 5 年 4防止定子铁芯松动的措施 前, 一般应 用有 机漆 涂刷 在硅钢 片上 , 作 为 4 . 1采用 F 级新 型硅 钢片漆 。为 了防止 应该 采用 附着 力更 强 、 收缩 绝缘 漆使 用 , 在 压力 和温 度 的作 用 下 , 会产 定 子铁 芯松动 , 生收缩现象 。 率 较低 、 表面 硬度 高 、 具有 较高抗 蠕变 功能 2 . 2设计方 面的原因 : ( 1 ) 铁 芯齿压条 的 和无 机质含量 的新型 环氧硅钢 片漆 , 这类漆
刚度不 够 。( 2 ) 定 子铁芯 下端一般采 用小齿 压板 结构 , 与采 用大 齿压板 结构 比较 , 铁芯 轴 向刚度小 。( 3 ) 硅钢片漆存 在一定 的收缩 性, 没有足够 的考虑到这个原 因。( 4 ) 铁芯通 风槽 的钢结 构设计不合 理 , 没有考 虑到通风 流畅。( 5 ) 未充分考虑到运行时 , 温度过高条 件下拉 紧螺杆存在 热膨胀 的问题 。( 6 ) 铁芯 齿压板存在水平度不能满 足要 求的问题。 2 _ 3制造方面 的原 因 : ( 1 ) 硅钢 片冲剪后 毛刺偏 大 , 去除毛刺不彻底 。( 2 ) 焊于齿压板 上 的压指 的最终 尺寸 、 形状相 互间存在 较大 差异, 致使压指刚度不一。( 3 ) 通风槽钢焊接 时, 位置尺寸不正确 , 焊接后变形 大。 ( 4 ) 定位 肋板 尺寸偏差 较大 。( 5 ) 定子 冲片涂漆 工艺

对水轮发电机定子冲片实际工作中问题的探讨

对水轮发电机定子冲片实际工作中问题的探讨

对水轮发电机定子冲片实际工作中问题的探讨本文主要对水轮发电机整个组成部分的定子端部的冲片逸出所造成的整个发电机组的故障,经过一定的现场分析,并在处理过程中查找出问题的原因并进行一定的处理,需要进行全面的了解。

这就对更好的改进整个设计,提高整个发电机组的安全性,保证水轮发电机的安全运行,有着极其重要的作用。

标签:水轮发电机;定子;冲片前言近些年来,随着水轮发电机数量的不断增多,无论是国内生产的,还是从国外进口的,都有定子端部冲片逸出的状况发生,造成了很多事故的发生,比如说停机短路、线棒的绝缘层受损。

正是由于这类事故的发生,使越来越多的工程技术人员投入越来越多的精力去分析研究其发生的原因和机理,并提出合理的技术保障措施。

1 事故的发生水轮发电机组一般在运行一两年的时候就会出现定子的线棒被割破的情况,这就造成线棒绝缘层受损,引发了定子短路烧毁,其实绝缘层的损坏是一个逐渐变化的过程,最开始的分析是由于电磁力的影响,使得冲片发生了移动。

但是通过验证,事实并非如此。

经过反复的比较分析,最终验证发电机的定子温度存在冷热变化,同时机座和铁心之间存在较大的温差,这就会发生热胀冷缩,使得机座和铁心之间发生位移,就会产生摩擦力,便会对线棒发生连续不断的割磨,使得绝缘层遭到破坏。

但是具体的变化过程,主要还是要根据发电机组所处的环境不同而定。

2 定子冲片逸出的原因分析要想分析冲片逸出的原因,就必须要了解定子端部的一些具体结构。

一般对于低转速的发电机组来说,定子冲片轭部径向相对比较窄,因此,我们通常采用的螺杆是铁心背部拉紧螺杆而并不是穿心式螺杆。

2.1 冲片的装压对于任何一种机组来讲,对机组运行的可靠性影响较大的就是装压叠片的质量,但是影响叠片的质量有很多因素,例如,各部分零件加工的精细程度、压紧度大小、压紧度的均匀性等,因此只有这些因素都处于一个良好的状态,才能真正的保证定子铁心的质量,才能让发电机组正常的运行,但是真正要做到各部分都处于一个良好的状态是比较难的,即使状态都趋于良好,但是由于定子冲片整体压紧还要受到定子高度的影响,铁心上部的受力往往是大于下部的,这样就会造成端部冲片逸出。

水轮发电机常见故障及处理

水轮发电机常见故障及处理

水轮发电机常见故障及处理由于水轮机发电机组的结构比较复杂,有机械部分、电气部分以及油、气、水系统,它受系统和用户运行方式的影响,还受天气等自然条件影响。

容易发生故障或者不正常运行状态。

某一次故障可能是一种偶然情况,但对整个机组运行来说又是一种必然事件。

运行人员应从思想、技术、组织等各个方面做好充分准备。

(1)运行人员平时应加强理论学习,尽可能掌握管辖设备的工作原理和运行性能。

(2)运行人员应熟悉各设备安装为止,各切换开关、切换片位置。

(3)运行班组应针对各种主要故障制定事故处理预案并落实到人。

(4)运行现场应准备必要的安全防护用具及应急工具。

(5)运行人员应由临危不乱沉着应对的心理素质。

发电机的异常运行及处理发电机在运行过程中,由于外界的影响和自身的原因,发电机的参数将发生变化,并可能超出正常运行允许的范围。

短时间超过参数规定运行或超过规定运行参数不多虽然不会产生严重后果,但长期超过参数运行或者大范围超过运行参数就有可能引起严重的后果,危机及发电机的安全应该引起重视。

一、发电机过负荷运行中的发电机,当定子电流超过额定值1.1倍时,发电机的过负荷保护将动作发出报警信号。

运行人员应该进行处理,使用其恢复正常运行。

若系统未发生故障,则应该首先减小励磁电流减小发电机发出的无功功率;如果系统电压较低又要保证发电机功率因数的要求,当减小励磁电流仍然不能使用定子电流降回来额定值时,则只有减小发电机有功负荷;如果系统发生故障时,允许发电1机在短时间内过负荷运行,其允许值按制造厂家的规定运行。

(1)现象1)发电机定子电流超过额定值;2)当定子电流超过额定值1.1倍时,发电机的过负荷保护将动作发出报警信号,警铃响,机旁发“发电机过负荷”信号,计算机有报警信号;3)发电机有功、无功负荷及转子电流超过额定值。

(2)处理1)注意监视电压、频率及电流大小,是否超过允许值;2)如电压或频率升高,应立即降低无功或有功负荷使定子电流降至额定值,如调整无效时应迅速查明原因,采取有效措施消除过负荷;3)如电压、频率正常或降低时应首先用减小励磁电流的方法,消除过负荷,但不得使母线电压降至事故极限值以下,同时将情况报告值长;4)当母线电压已降到事故极限值,而发电机仍过负荷时,应根据过负荷多少,采取限负荷运行并联系调度起动备用机组等方法处理。

水轮发电机定子铁芯松动处理

水轮发电机定子铁芯松动处理

发电机定子铁芯的松动及紧固引言蒙里水电厂位于北江上游,距韶关市曲江区 4.7 km ,是北江流域梯级开发的第二级电站。

电站装(B13a)-WP-530,发电机型号:SFW 12.5-60/5500,总装机容量412.5 。

机组于2005年全部安装完毕投入运行。

运行实际表明,机组质量总体是好的,达到设计要求。

但在运行数年之后,2012 年初,却发现2 号机组发电机定子铁芯松动的重大缺陷。

本文就2 号机定子铁芯松动的发现过程及之后的紧固处理情况做个介绍。

号机定子铁芯松动,是在对机组定子运行温度异常升高进行连续监视、检测和分析之后发现的。

自2011 年起,在额定运行条件下,2 号机定子温度开始有升高的趋势。

至年底,这种趋势已变得非常明显。

在同样的运行工况下,与其他机组相比,定子铁芯、定子线圈和空冷、空热温度都明显偏高5~。

于是在2011年底,对2 号机空冷器及其管路进行拆检,却没有发现冷却水管路堵塞现象,同时空冷器散热片也无结垢现象。

至2012 月,在额定运行条件下,2 号机定子线圈温度达到设定报警值 120 (发电机定子绝缘等级为F 级,最高允许温度为155 ),发出报警信号,此时定子铁芯温度在95 只测温电阻(定子铁芯和定子线圈各一个),损坏的测温电阻达到6 只,占整个机组定子测温电阻的 25 %,而损坏的定子绕组测温电阻超过总数的40 (机组定子测温采用Pt100测温电阻,共有24 中定子铁芯12只,定子绕组12 只)。

于是,决定用万用表测量机组在运行工况下,定子测温电阻的阻值。

结果发现,2 号机组在运行过程中,定子绕组测温电阻的阻值频繁跳动,跳动范围达10 Ω以上,基本无法准确读数。

而定子铁芯测温电阻的阻值较为稳定,只有2~4 Ω的小幅变化。

现将2 号机定子测温电阻阻值列表如表1 所示。

—”代表电阻损坏,无法测量阻值;“”代表电阻阻值跳动剧烈,无法准确读数。

在相同工况下,其他机组的测温电阻测量值也较为稳定,且阻值较低。

水轮发电机定子常见故障隐患及处理方法

水轮发电机定子常见故障隐患及处理方法

水轮发电机定子常见故障隐患及处理方法发表时间:2019-04-01T14:47:10.980Z 来源:《电力设备》2018年第29期作者:唐先均[导读] 摘要:根据多年处理发电机定子故障隐患经验,阐述了发电机定子常见故障隐患的类型、对发电机的危害、定子故障隐患的排查方法、定位方法及定子处理建议。

(四川久隆水电开发有限公司四川成都 610094)摘要:根据多年处理发电机定子故障隐患经验,阐述了发电机定子常见故障隐患的类型、对发电机的危害、定子故障隐患的排查方法、定位方法及定子处理建议。

关键词:水轮发电机;定子;故障隐患;处理方法;1、前言水轮发电机是水电厂电力生产最重要的设备之一,设备的完好性决定电力生产的可靠性,直接影响公司的经济效益。

近年来,公司所属的多个电站多次出现过发电机定子不同程度受损的情况,一直困扰电站电力生产,增加了机组的检修费用和运维成本。

本文通过对公司各电站发生的定子故障实例进行总结,对各种故障的排查方法、处理办法及定子检修过程中的一些注意事项与心得进行了分享。

希望本文对同行业人员解决同类问题有所帮助,提醒大家提前采取有效防范措施,预防发电机定子设备损坏事故的发生,避免或者减少不必要的经济损失。

2、发电机定子常见故障隐患2.1转子紧固件脱落造成定子扫膛发电机转子运行中高速旋转,转子紧固件、锁片、拉杆、引线压板等必须要确保无质量缺陷,安装牢固,如果运行中有部件飞逸出来,必定会对发电机定子线棒及铁芯造成毁灭性的损坏。

公司某电站#1发电机2013年A修完工后做甩负荷试验,当机组转速上升至120%Ne时,转子阻尼绕组拉杆突然断裂,与定子线棒产生旋转摩擦和挤压,造成定子线棒端部绑扎全部剥落,192根上层定子线棒全部严重损伤(如图1)。

随后,对断裂的阻尼拉杆进行了检查,断裂位置在拉杆靠近磁轭侧的螺纹段中部,螺杆断裂处原为“V”字形拼焊状态,从断面发现,中间部位约有直径为10-12mm面未焊透,其断面呈原拼焊前的光滑打磨面。

机组定子铁芯松动原因分析及预防措施

机组定子铁芯松动原因分析及预防措施

机组定子铁芯松动原因分析及预防措施发表时间:2017-06-14T11:05:34.373Z 来源:《电力设备》2017年第6期作者:蔡碧海[导读] 摘要:主要叙述水轮发电机组定子铁芯松动后的现象、危害、原因分析、预防措施。

(湖南新华水利电力有限公司)摘要:主要叙述水轮发电机组定子铁芯松动后的现象、危害、原因分析、预防措施。

关键词:机组、定子、铁芯松动、预防措施发电机的定子由机座、铁芯、线圈等部件组成。

机座是用来固定铁芯的,铁芯是发电机磁路的主要部分,它由扇形冲片、通风槽片、齿压板、拉紧螺栓、托块、定位筋等部件组成,线圈则形成发电机的电路,稳固的承载负载电流。

1、电站的基本情况及3#机的运行情况1.1 电站的基本情况茶林河水电站是一座以发电为主,兼顾防洪、灌溉、养殖、旅游等综合利用效益的中小型水电枢纽,位于湖南省慈利县境内的澧水中游,是澧水干流规划的第13个梯级电站,上距离慈利县城约15km,下距三江口电站约30km。

茶林河水库校核总库容1.29亿m3,坝址以上控制流域面积11642km2,占澧水总流域面积18583km2的62.6%,采用贯流式水轮发电机组,总装机容量为54MW(3台*18 MW),设计年发电量2.458亿kW•h,为日调节电站,属Ⅱ等大(2)型工程。

1.2 3#机的运行情况茶林河3#发电机组自2009年11月29日投入试运行以来,总体运行情况基本良好,但也存在一些问题,如:在额定水头的情况下,机组出力达不到设计要求;组合轴承处有甩油现象,导致定子、转子表面有油污;停机态在进入定子检查时,有时候发现有掉落的定子槽契。

根据机组运行的健康状况,茶林河电站于2015年11月25日开始对3#机组进行A级检修。

2、定子线圈的检查情况3#机组定子于2015年12月15日拆卸并吊放至安装间,2016年1月1日进行电气试验。

开始测试线圈绝缘电阻、线圈直流电阻,直流泄漏等测试数据合格。

在对A相线圈进行交流耐压试验过程中,当谐振耐压试验装置自动缓慢升至10kv时(预设交流耐压值15kv),定子线圈发出放电声并伴有冒烟,试验中止。

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水轮发电机定子铁心端部冲片逸出原因分析及预防措施2017.№6 44水轮发电机定子铁心端部冲片逸出原因分析及预防措施刘世泽1,岳文亭1,肖先照2,刘宇2,李悦2,武倩倩2(1.国网甘肃省电力公司刘家峡水电厂,甘肃永靖731600;2.哈尔滨电机厂有限责任公司,哈尔滨150040)[摘要]本文研究了水轮发电机定子铁心端部冲片逸出,割伤线圈主绝缘,导致绕组接地的问题。

分析了冲片逸出的原因,总结了一些在结构设计、生产工艺和安装方面预防端部冲片逸出的措施。

本文对定子铁心结构设计以及处理冲片逸出具有指导意义。

[关键词]水轮发电机;定子铁心;冲片;逸出[中图分类号]TM312[文献标志码]A[文章编号]1000-3983(2017)06-0044-03Cause Analysis and Preventive Measures on the Escape of Punching Sliceof Hydro-generator Stator EndLIU Shize1,YUE Wenting1,XIAO Xianzhao2,LIU Yu2,LI Yue2,WU Qianqian2(1.Liujiaxia Hydro Power Station,Yongjing731600,China;2.Harbin Electric Machinery Co.,Ltd.,Harbin150040,China)Abstract:This paper deals with the problem of stator winding grounding caused by the escape ofpunching slice of hydro-generator stator end.It further analyses the causes of the escape ofpunching slice and summaries some measures to prevent the escape of punching slice fromstructural design,production process and installation process.This paper has guiding significancefor the stator core structure design and treatment on the escape of punching slice.Key words:hydro-generator;stator core;punching slice;escape0前言近年来,水轮发电机定子铁心端部冲片在径向移动逸出,割伤定子线棒主绝缘,屡屡造成定子绕组接地的事故,极大地威胁到电厂的安全生产。

定子端部冲片逸出问题不是灯泡式水轮发电机所特有,越来越多的立式水轮发电机也同样发生此类事故[1-6]。

此类接地故障点都发生在下层线棒的上、下端,处理困难,维修周期长,对电站造成的影响和经济损失巨大。

行业内也越来越多的人开始关注、研究铁心端部冲片逸出的问题。

经过多年的实践应用,广大工程技术人员总结了一些现场处理端部冲片逸出的有效措施,也提出了一些在技术方面改进的方案[6-8]。

本文分析了定子铁心端部冲片逸出的原因,阐述了如何优化结构设计、生产和安装工艺来预防冲片逸出。

1铁心端部冲片逸出问题1.1定子铁心结构定子铁心用来固定定子绕组,也是磁路的重要组成部分,为水轮发电机定子的一个关键部件。

发电机运行时,铁心受机械力、热应力及电磁力的综合作用[9]。

定子铁心由扇形片,通风槽片、定位筋、齿压板、拉紧螺杆及固定部件组成。

定子铁心通过冲片轭部鸽尾槽与定位筋相连,定位筋通过托块与定子机座连接为一个整体(或者定位筋直接焊接在定子机座上的死筋结构),如图1所示。

为了减少发电机端部漏磁,定子铁心端部通常采用3段阶梯片结构,每段阶梯高度为6mm,各段阶梯片径向相差6mm,阶梯冲片采用粘接技术,保证铁心端部整体性。

1.2铁心端部逸片现象灯泡贯流式、立式水轮发电机组铁心端部冲片向径向方向移动逸出,割损线棒主绝缘造成定子绕组接地故障,如图2所示。

冲片逸出的机组铁心结构既有穿心螺杆结构,也有背部拉杆结构;既有活动定位筋结构,也有死定位筋结构;既有大齿压板结构,也有小齿压板结构,几乎涵盖了所有应用结构。

从机组发电至冲片逸出导致接地故障的时间从2017.№6大电机技术45几年到二十多年,灯泡贯流式机组端部冲片逸出的时间要比立式机组短很多,见表1。

冲片逸出的共同特点是驱动端铁心与齿压板相接触的第1张或紧接着的第2张冲片发生了窜动逸出,如图3所示。

逸出的冲片在圆周方向上分布无规律,逸出的位移大小也不相同,线棒主绝缘损伤的程度也不同。

图1定子铁心结构视图图2下层线棒主绝缘受损表1定子铁心端部冲片逸出机组情况统计表机组类型拉紧螺杆型式鸽尾筋型式从发电至逸片时间贯流背部拉紧螺杆浮动式双鸽尾筋1~3年立式背部拉紧螺杆焊接式单鸽尾筋12年穿心拉紧螺杆焊接式单鸽尾筋12年穿心拉紧螺杆浮动式双鸽尾筋11年背部拉紧螺杆焊接式单鸽尾筋25年图3立式机组驱动端冲片逸出2铁心端部冲片逸出原因分析尽管定子铁心结构多样,机组运行时受力也比较复杂,并且还受到制造、安装工艺等综合因素的影响。

但通过对已发生端部冲片逸出的机组的结构型式、运行状况、安装工艺等方面进行对比后可知:(1)电磁力是否会带动冲片使端部冲片逸出?铁心冲片装压时片间压力要求达到17~19MPa,以此计算得到的摩擦力远远大于机组运行时铁心冲片受到的电磁力。

并且冲片逸出都是发生在铁心端部尤其是驱动端,如果是电磁力作用的结果,会是无规律的。

因此,端部冲片逸出并非电磁力作用的结果。

(2)通过表1可知。

各种结构型式的定子铁心均出现过端部冲片逸出现象,但这些结构也同样使用在其它电站的发电机组,而这些电站运行几十年并未出现铁心端部逸片现象。

由此可见,端部冲片逸出与铁心结构无关。

(3)铁心在装压时压紧度不够会导致铁心整体性差或者松动,进而引起铁心翘曲变形,出现振动和噪声。

严重的铁心翘曲变形会使粘接的端部阶梯片出现层间分离,造成冲片间的摩擦力减小[10,11]。

在长期的铁心和机座热胀冷缩产生相对位移的情况下,下端冲片间会在摩擦力的作用下窜动逸出。

但是通过对逸片的机组检查发现,大部分铁心并未出现翘曲变形。

由此可见,铁心装压紧度不够可能会导致端部冲片逸出,但不是本质原因。

(4)定子铁心在运行的过程中受热应力的作用,这个力无法抗拒地存在。

机组从冷态起动到热稳定,定子铁心和机座温度都会升高,产生膨胀位移。

然而机组停机状态则会与之相反。

由于铁心和机座温升不一样,材质不一样,铁心与机座便会产生相对位移。

当端片和压指间存在摩擦力小于端片与其它片间的摩擦力时,则铁心作为一个整体在压指间滑动;当端片和压指间存在摩擦力大于端片与其它片间的摩擦力时,压指与端片长期摩擦力作用会使端部冲片(与压指接触的或者临近的冲片)与铁心其它冲片失去整体性,从而窜出逸片。

对同一个电站多台机组对比可知,起动次数越平凡,端片逸出问题越严重。

由此可知,热应力的作用使端部阶梯冲片产生位移是端部冲片逸出的本质所在。

绝缘销定位筋大齿压板定子机座下压指阶梯片铁心冲片上压指拉紧螺杆蝶形弹簧防松螺母上齿压板顶丝托块水轮发电机定子铁心端部冲片逸出原因分析及预防措施2017.№6 463端部冲片逸出的预防措施针对端部冲片逸出的原因分析,以及对以往机组逸片资料的归纳和总结,在新结构设计、生产工艺、安装工艺等方面采取必要的改进措施,具体如下:(1)端部阶梯片粘接在制造厂内进行,保证质量,是防止冲片窜动逸出的主要措施。

根据铁心端部阶梯段的结构尺寸,在制造厂内采用3543硅钢片粘接胶,严格遵循边段硅钢片粘接工艺守则。

制造厂内粘接端部冲片能克服现场安装工艺技术的不足,是保证片间粘接力大于齿压板与冲片间摩擦力的有力措施。

(2)端部阶梯片采用闭口槽设计。

与原先半开口鸽尾槽结构相比较,闭口槽限位作用更强,铁心的整体性更好。

(3)首末段冲片的轭部绝缘销设置。

为保持定子铁心首末段冲片的整体性,首末段冲片的轭部设置销孔,工地叠装时装入绝缘销,并用3543硅钢片粘接胶粘牢。

绝缘销具有一定的抗剪切能力,与闭口槽配合使用,能很好地克服片间摩擦力的作用,防止冲片逸出。

(4)防止铁心松动的压紧结构。

当铁心冲片轭部宽度大于215mm时,选择穿心螺杆结构,否则选择背部拉紧螺杆结构。

铁心冲片片间压应力按1.7~1.9MPa进行设计,并设置可以保持铁心恒压的碟形弹簧,拉紧螺杆上端圆螺母设置背着的防松六角螺母。

这些结构改进可以保持铁心在长时间运行和频繁起动等工况下,片间的压力保持在许用范围值内,铁心不易松动。

上述预防措施已经在居多灯泡贯流和立式水轮发电机组上得以实施,机组运行若干年未出现逸片迹象。

4结论水轮发电机定子铁心端部冲片逸出导致定子绕组接地是非常严重的事故,过去行业内技术人员对这个问题存在认识上的不足。

随着逸片问题的不断出现尤其是运行几十年的立式水轮发电机组,设备制造厂和电站运维人员不断地总结经验,从本质上查找原因,从结构设计、制造和安装工艺方面不断地加以规范和改进,彻底解决了铁心端部逸片问题。

[参考文献][1]陈志高.灯泡贯流式水轮发电机组常见故障和防治措施[J].广西电力,2012,35(5):26-29. [2]徐兴国.发电机定子绕组接地故障查找方法原因分析与处理措施[J].湖南水利水电,2016(2):88-89.[3]刘松涛,王健军,郭善诚.水轮发电机定子铁心窜出原因分析[J].东北电力技术,2008,29(11):36-39.[4]王超羽.万家寨水电站水轮发电机定子铁心溢出及改造的必要性分析[J].海河水利,2014(6):59-61.[5]舒均盛.水轮发电机铁心松动引发定子接地故障的分析及处理[J].大电机技术,2006(5):6-8. [6]王国海.贯流式水轮发电机定子端部冲片逸出分析及对策研究[J].大电机技术,2013(4):1-4. [7]李兴邦.贯流式电站定子铁心端部冲片位移分析及处理[J].防爆电机,2015,50(2):42-45. [8]杨进,骆振业,谭学文.进口大型灯泡贯流式发电机定子铁心端片位移原因分析与处理[J].红水河,2010,29(2):69-71.[9]白延年.水轮发电机设计与计算[M].机械工业出版社,1982.[10]马永良.大型水轮发电机定子铁心翘曲问题浅析[J].大电机技术,2014(4):25-26,29. [11]刘建峰,等.灯泡贯流式水轮发电机定子接地故障分析与处理[J].水电站机电技术,2016,39(2):64-66.[收稿日期]2017-01-15[作者简介]刘世泽(1966-),1994年毕业于华北电力学院电力系统及其自动化专业,获工程学学士学位,高级工程师,国网甘肃刘家峡水电厂生产技术部主任工程师,高电压专业技术带头人。

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