瑞丽江一级水电站转子绝缘电阻问题的分析研究与处理
水轮发电机转子绝缘故障原因及解决措施
水轮发电机转子绝缘故障原因及解决措施作者:蔡炜来源:《中国新技术新产品》2011年第08期摘要:本文作者水轮发电机转子接地故障的类型、原因和处理方法及重复接地故障发生的原因进行了分析,并提出了相应的解决措施,对同类水轮发电机组有一定的借鉴作用。
关键词:水轮发电机;转子绝缘;原因分析;处理措施中图分类号:TK730 文献标识码:A引言某水电站总装机容量85MW,其中一级电站装机2×30MW,二级电站装机2×12.5MW,于2005年10月全部竣工并网发电。
该电站水轮发电机型号为SF30-12/3520,发电机采用具有上下两个导轴承的立轴悬式机构,推力轴承置于上导轴承的油槽内。
励磁方式为自并激静止可控励磁,额定励磁电流680A,电刷数量9对。
发电机额定转速500r/min。
1.故障现象2010年3月11日,该电站一号机发电运行过程中,上位机发“1号机转子一点接地”故障信号,停机后检查一号发电机转子回路绝缘为零。
经检修人员对电刷、集电环及集电环支撑绝缘架等处进行清扫处理后,转子回路绝缘达到200MΩ,机组恢复正常运行。
3月21日运行人员巡检再次发现,一号机转子接地电阻测量值下降接近告警值,后停机清扫处理,转子绝缘达到500MΩ以上,机组恢复运行。
电站自2004年5月投产发电以来,多次发生发电机转子一点接地故障,严重影响了机组安全稳定运行,增加了机组强迫停运次数,加大了设备的检修维护强度。
通过对机组的结构图纸和故障现象的分析,查找故障产生的原因。
在电站允许的条件下,采取相应的措施,有效控制故障的发生。
2.故障类型及原因分析到目前为止华光潭梯级电站发现和处理的转子接地故障大致可分以下三类:(1)一类是发电机励磁系统直流回路中设备绝缘破坏引起的转子接地故障。
如2008年4月18日发生的3号机“转子一点接地故障”。
检查发现是集电环到转子线圈穿过转子大轴中心的励磁橡皮电缆在弯头处破损,线芯接触大轴发生接地。
发电机转子绝缘不合格原因分析及处置
发电机转子绝缘不合格原因分析及处置1 发电机转子绝缘降低的主要原因1.1转子因受潮而造成绝缘电阻降低到允许值以下,如发电机停运时间较长,环境潮湿等原因造成绝缘电阻降低。
1.2转子因使用年限较长,或运行中因各种原因使转子过热造成线圈绝缘材料老化、劣化。
1.3滑环下有碳刷粉末或油污堆积,使转子引出线绝缘损坏。
1.4由于发电机的冷却系统密封不严或因其轴瓦漏油使转子线圈端部积灰、积油污或碳粉,造成绝缘性能降低。
这种原因受转子离心力的影响较大。
1.5由于运行中通风和热膨胀的影响,转子槽口处的槽衬保护层老化、断裂甚至脱落,使槽口处槽衬的云母逐渐剥落,断裂被风吹掉再加上槽口积灰等因素造成。
1.6转子的槽内绝缘断裂造成转子绝缘电阻过低或金属性接地。
2 转子绝缘的检查方法2.1停机后的检查方法: 用1000伏摇表测试转子对地绝缘,当绝缘电阻低于2MΩ时应进行处理。
2.2运行中的检查方法: 发电机在运行中通过在线转子绝缘监测装置进行测量,当转子正极或负极对地有电压时应视为转子绝缘电阻已降低,且对地电压越高,绝缘电阻降低的幅度越大,出现这种情况,应停机处理。
3 绝缘电阻降低的处理方法3.1因潮湿而使转子绝缘电阻降低,我们采用直流电焊机烘干法或采用发电机定子三相短路,利用自产热量进行烘干。
3.2转子线圈绝缘老化,则采取拔护环方法,解体转子进行大修。
3.3转子线圈端部积灰、积油,通常处理的方法:3.3.1用干燥的压缩空气进行吹扫。
3.3.2采用拆卸护环,对转子线圈端部的油、灰、碳粉进行清理,然后对端部的绝缘进行重新处理。
此方法工艺复杂、工期长,直接影响发电机的经济效益。
3.3.3用机电设备清洗剂处理转子绝缘,笔者重点介绍这种方法。
4 机电设备绝缘清洗剂方法处理转子绝缘4.1前几年,我厂接连出现发电机转子绝缘降低,严重影响了发电机的正常运行。
发电机转子的正负极对地最高电压达到180-200伏,针对出现的这种问题,我们采取了除拔护环之外的所有方法,但效果都不明显,并且出现了一种异常现象,也就是在冷态情况下转子绝缘合格,在热态情况绝缘下降,并网后,出现绝缘不合格。
水轮发电机转子回路绝缘下降原因分析及处理
水轮发电机转子回路绝缘下降原因分析及处理摘要:目前,水轮发电机转子由于自身原因和外界原因经常会导致其绝缘性降低,从而使得水轮发电机组频繁性的被迫停止运转,不利于水电站发电效率的提高,对于正常的发电过程产生了不必要的影响。
所以本文将主要围绕水轮发电机转子绝缘下降原因分析及处理为中心展开论述,并结合实际情况给出一些合理化的建议。
关键词:水轮发电机组;下降原因;分析;处理引言:水轮发电机转子的主要作用是传递转矩、产生磁场和转换能量。
它是由转轴、支架、磁轭、磁极以及集电装置等几个部分组成的。
水轮发电机转子的绝缘性一旦下降就会使发电机组被迫停转,从而影响发电效率。
所以对其进行处理措施的研究就显得意义重大,必须引起有关人员的注意。
一、水轮发电机转子绝缘下降的危害分析在水轮发电机转子的绝缘性下降之后,会使得部分电流通过转子,导致转子线圈绝缘损坏,损坏的位置会和转子铁芯相碰。
因为水轮发电机的转子铁芯是和大地相连接的,所以转子线圈和铁芯相碰在本质上就是和大地进行连接,即传统意义上的“转子接地”,构成了一点接地的现象。
由于目前转子线圈的正负极都和大地之间采取了绝缘的处理,所以这种现象并不会导致闭合回路的出现。
但是一旦在正极已经接通大地的前提之下,再发生线圈相应负极接地的现象,就会构成闭合回路,产生电阻极小的电路,会导致短路现象的发生,容易造成线圈产生热量过多,从而造成火灾的发生,对于发电站的安全运行产生了极大的威胁。
二、水轮发电机转子绝缘下降原因分析(一)集电环加工、安装工艺造成由于水轮发电机的集电环表面容易出现烧痕以及麻点,影响集电环的导电性能,所以每隔一段时间集电环就需要进行维护,在拆装的过程中容易造成集电环的圆周跳动量增大,从而造成碳刷磨损过快的问题出现,碳粉附着在集电环四周,若清理不及时,使得水轮发电机励磁回路的绝缘性下降。
1.集电环绝缘材料造成为了提高隔离绝缘圈的机械强度和介电性能,增强其耐油性和耐腐蚀性,通常会将原一次冲压成型的隔离绝缘圈更换为环氧树脂板加工隔离绝缘圈,但是由于环氧树脂板加工隔离绝缘圈的表面较为粗糙,容易造成碳粉的大量附着,从而使得水轮发电机转子绝缘性下降。
水电站机组转子接地故障分析及处理
水电站机组转子接地故障分析及处理【摘要】为探讨水电站机组转子接地故障分析及处理,采用实际案例结合理论实践的方法,立足水电站机组转子接地故障排查的方法以及成因,分析了相应的处理方法,以及降低水电站机组转子接地故障概率的措施。
分析结果表明,水电站机组转子接地故障是水电站机组运行中最为常见的故障之一,引起此故障的原因比较多,造成的危害比较大,需要结合故障的成因,采取有针对性的处理方法,并加强经验的总结分析,才能为类似故障的预防和处理提供借鉴,以提升水电站机组运行的稳定性和可靠性。
【关键词】水电站;机组;转子;接地故障【引言】水电站作为一种清洁、可再生的能源,得到了越来越广泛的应用。
机组转子是水电站的重要组成部分,其运行稳定与否直接影响到水电站的发电效率和运行安全。
然而,机组转子接地故障是水电站运行中常见的问题之一,一旦发生将会给水电站带来不可估量的损失。
因此,对机组转子接地故障进行深入的分析和处理,对于保障水电站的安全运行具有重要意义。
1、案例分析南欧江七级电站安装有2台立轴混流式水轮发电机组,发电机型号为SF105-30/8500,额定转速200r/min,额定容量120000KVA,额定电压13.8KV。
2022年04月16日上午10点30分,中控室上位机报1号机组转子一点接地报警。
维护专业人员对集电环转子绝缘进行测量,测量值为0MΩ,随后对滑环室进行了清扫,简单清扫后测量转子绝缘,测量值仍为0MΩ,接地故障依然存在。
2、机组转子接地故障排查方法机组转子接地故障的原因有很多种,包括机组转子绝缘损坏、接地电阻过大、接地线路接触不良等。
在实际运行中,由于机组转子的长期运行,其绝缘材料逐渐老化、磨损,安装质量问题逐渐暴露,从而导致机组转子的接地电阻逐渐增大。
如果不及时进行检修和更换,就会引起机组转子接地故障。
因此,为缩小故障排查范围,现场决定采用分段排除法:第一步、将机组转子集电环与励磁电缆连线断开,通过绝缘测量分析,发现单测励磁电缆(至励磁灭磁柜)绝缘测量值趋近于无穷大,集电环、引线、磁极绝缘测量值0MΩ,从中可以看出,引起本次故障机组转子接地故障的原因并非是励磁电缆接地故障。
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。
水电厂机组发电机转子绝缘故障分析及处理对策
水电厂机组发电机转子绝缘故障分析及处理对策摘要:在水电厂机组运行中,发电机是重要的机组设备,而发电机转子绝缘故障则是比较常见的故障类型,本文主要就针对某水电厂机组发电机转子绝缘故障进行分析,了解其故障产生的原因,并提出相应的故障处理对策,来提高机组运行性能。
关键词:水电厂机组;发电机;转子绝缘故障;处理对策发电机是水电厂机组运行的动力设施,是水轮机实现水能转化为机械能的重要设备,但在发电机运行中还存在一定的转子绝缘故障,其对发电机组的安全稳定运行产生了很大的影响,甚至还会导致发电机组强制停运。
为了实现水电厂机组发电机具有良好的性能,就需要对其转子绝缘故障进行有效的分析,并积极采取有效的处理对策对故障进行解决,这也是水电厂机组管维中需要一直重视的内容。
1.实例概述1.1机组情况在某水电站中,有4台机组,其中11号与12号机组是装机容量140MW的大机组,大机组的额定转速是107.1 r/min,而厂用4和厂用5号机组是装机容量4500KW的小机组,小机组的额定转速是600r/min,其机组的转速是比较快的,也造成机组碳粉磨损严重。
1.2异常现象在机组的发电机运行中,发现1号机组发电机转子的绝缘状况并不是很好,转子发生多次接地的故障,由于接地故障的出现,转子绝缘值会出现直线的下降,其绝缘的强度也不能满足机组正常的运行。
在机组停机后,相关人员发现刷架和引出线存在一定绝缘降低,同时在发电机的上架盖板与滑环支臂位置处发现堆满碳粉与油污混合的颗粒,通过对其集电环室的设备实施清理和擦拭,其转子的绝缘投运条件得到了有效的改善。
另外1号机组正常停机中,发现发电机的保护装置中存在“失磁-时限保护”发生动作,通过对机组的励磁系统进行检查,发现转子绝缘的对地阻值是0 MΩ,在发电机中碳刷拉杆的绝缘子与滑环支臂位置处也堆满了碳粉与油雾混合的颗粒[1]。
2.转子绝缘故障分析经过对发电机转子进行检查和分析,导致其出现上述现象的主要原因有:1)通过对1号机组的发电机进行检查,其下集电环的表面出现比较严重的划痕,且表面十分粗糙,且光洁度不足并存在灼伤的痕迹,这主要是由于集电环的表面粗糙增加碳刷的磨损,导致碳粉的增多。
水轮发电机转子绝缘降低原因分析及处理
水轮发电机转子绝缘降低原因分析及处理作者:曾鹏飞来源:《科技与创新》2014年第24期摘要:针对某水电站发电机励磁回路绝缘降低的问题,从集电环表面问题、机组旋转摩擦程度、油槽通气窗设计等几方面进行了详细的分析,总结出了水轮发电机转子绝缘降低的原因,并提出了相应的解决方法,以期有效提高机组的运行效率。
关键词:水电站;水轮发电机;绝缘性能;发电机组中图分类号:TM312 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)24-0136-02水轮发电机组是该水电站中最重要的动力设备,水轮发电机组由水轮机、调速器和发电机组成。
水轮机是将水流能量转变为机械旋转能量的设备,它利用水电站的水头和流量来做功。
调速器可以调节水轮机的转速,以保证电能的频率质量,实现水轮发电机组自动开、停、变速、加减负荷、调相、成组控制、事故停机,达到机组安全、经济运行的目的。
然而,该水电站自投产发电以来,多次发生发电机转子绝缘降低,严重影响了机组的安全、稳定运行,增加了机组的强迫停运次数,加大了设备的检修维护强度。
为了使发电机机组安全、稳定地运行,本文对其绝缘性能的降低原因进行了深入探讨。
1 机组概述某水电站1号机组和2号机组为大机组,装机容量都为35 MW,机组型号为SF35-24/5700。
3号机组和4号机组为小机组,装机容量都为15 MW,机组型号为SF15-16/3800。
大机额定转速为250 r/min,小机额定转速为375 r/min,机组转速比较快,导致碳粉磨损比较严重,该站首台发电机组于2013-01并网运行。
2 现象及异常分析随着机组运行时间的推移,1号发电机(装机35 MW)转子绝缘状况不佳,绝缘强度难以保证机组的正常运行。
停机后,用500 V摇表测量转子绝缘,发现阻值不到0.1 MΩ。
维护人员发现发电机上机架盖板处、碳刷支架和滑环支臂处堆满了碳粉和油污的混合颗粒,随即对集电环室设备进行了擦拭清理,清理干净后测得转子绝缘大于500 MΩ,具备投运条件,1号发电机随即投入运行。
浅析水轮发电机定子转子绝缘故障及检修技巧
浅析水轮发电机定子转子绝缘故障及检修技巧
陈 帮 学 ( 贵 州华 水 建 设 项 目管 理 有 限 公 司 , 贵州 贵 阳 5 5 0 0 0 2 ) 【 摘 要】 近 几年, 随 着科技 的发展 , 电力设备 不断 完善 , 促进 我 国电力 系统 的安全 、 稳 定运行 。 其 中发 电机 的电 力设备 是 电力 系统 中重要 组成 部 分, 它能否安 全运行 直接 关 系着整个 电力 系统 的安 全 系数 。 发 电机 往往 由于长 时间的停机 检修 、 绝缘 老化等 原 因而导致 电机 定子 受潮、 受损 等, 降低 其绝缘 效果 , 影响 电力 系统 的安 全运行 。 所 以我 们 必须找到发 电机 转子 、 定子 绝缘 故 障的具 体原 因 艮 据原 因进 行合 理的维修 , 提 高其 绝缘 效果, 保 障 电力 系统 的安全 运行, 本文主 要分析 水轮 发 电机 定子 转子 绝缘故 障及检 修技 巧 。
【 关 键 词】水轮 发 电机 定子转子 绝缘故 障 检修
为了防止发电机定子转子绝缘性能的降低 , 我们对其常见的绝 2 水轮 发 电机 定 子 转子 故 障预 防检 修措 施 缘 故 障进 行分 析 、 研究, 找到 故 障 发 生 的根 本 原 因 , 然后 在 此 基 础 上 2 . 1 安全 性评 价 开展 维修 以及检 测工作 , 避免在 以后 的运行 中出现 相似的故 障问 题。 确保 发 电机的安全 、 稳定运行 。 水轮发 电机 定子 转子在运 行过程中往往 因为长时间的运转发 横破损 、 腐 蚀、 老化现象 , 这些是造成发 电机绝缘故 障的主 要原 因 ,
发电机转子绕组对地绝缘电阻偏低的原因分析及处理
发电机转子绕组对地绝缘电阻偏低的原因分析及处理李桥富【摘要】对华电以礼河发电厂36 MW卧式发电机组转子绕组对地绝缘电阻偏低的原因分析,找出了造成该问题的3个方面主要原因,并对各原因采取了相应的处理方案。
从2008年10月到2009年6月,对各处理方案进行了实施,并在实施后定期对各台电机组转子绕组对地绝缘电阻情况进行了检查统计,统计结果表明,发电机组转子绕组对地绝缘电阻偏低的问题基本得到解决,发电机转子绕组对地绝缘电阻下降速度明显减慢,取得了显著效果。
【期刊名称】《水电站机电技术》【年(卷),期】2012(035)002【总页数】3页(P54-56)【关键词】转子绕组;对地绝缘电阻;转子滑环;螺旋散热槽;转子磁极;发电机端盖【作者】李桥富【作者单位】华电以礼河电厂,云南会泽654207【正文语种】中文【中图分类】TM3071 概述华电以礼河发电厂由四级电站组成,共装有12台水轮发电机组,其中,三、四级电站各装有4台由捷克斯洛伐克列宁工厂生产的36 MW卧式机组。
卧式机组每台有2个转轮,2道轴承,其中单号轴承为推力轴承,转子刷架安装在单号轴承上,另外,单号转轮侧安装有主、副励磁机。
发电机在运行过程中转子绕组对地绝缘电阻降低是常见的故障之一,若不及时消除,可能导致发电机发“转子一点接地信号”被迫停机处理,甚至发生转子绕组短路,造成转子滑环、励磁功率柜、灭磁开关等设备烧毁的严重事故,对发电机的安全运行直接构成威胁。
近年来,以礼河电厂三、四级电站发电机转子绕组绝缘电阻普遍偏低,出现了:①2005~2008年四级2号机经常发“转子一点接地”信号;②2008年6月3日,四级3号机因转子滑环处出现短路,造成转子滑环、励磁电缆、灭磁开关及励磁功率柜烧毁的事故;③2009年8月,三级4号机转子滑环因引线螺杆绝缘套击穿,造成内、外环短路烧伤滑环等情况。
此外,各机组在定期工作后转子绕组对地绝缘电阻下降较快。
2008年1~10月份定期工作机组转子绕组对地绝缘电阻统计情况见表1、表2(空格月份为发电机组在进行检修,下同)。
发电机转子绝缘降低原因分析及处理措施
( 雅砻江流域水电开发公司锦屏水力发电厂,四川 西昌 615000)
摘要: 水轮发电机组转子绝缘降低故障会严重影响水电站的正常运行。究其原因有: 转子受潮、集电环室滑环碳粉堆
积、漏水或冷凝水进入转子中、转子线圈端部积油污及导电性粉尘、转子线圈绝缘材料老化等。经采取相应措施,可以有
4) 检修期间对发电机各导轴承冷却系统密性 进行检查,确保各导轴承冷却系统可靠封闭。
5) 在机组年度计划检修中检查发电机转子槽内 绝缘情况,及时处理绝缘层老化、异常等问题[4]。
2 某水电站水轮发电机组转子绝缘降 低分析与处置
某水电站在巡检中发现#1 发电机转子接地保护 装置上转子绝缘值在 175 ~ 220 kΩ 之间变化( 正常为 300 kΩ,报警值为 10 kΩ) ,接地参考位置 α 在 20% ~ 25% 之间变化( 正常为 50% ) 。数日后,发现 1 号发电 机转子持续降低,平均每日降低 7 kΩ。采取增加碳粉 收集装置的临时措施后,1 号机转子绝缘值下降趋势 减缓。经过分析,确认发电机集电环室内集电环支架 绝缘支撑套管处碳粉堆积过多,造成滑环爬电至滑环 支撑( 接地) 引起发电机转子绝缘降低。
5) 转子因使用年限较长或运行中转子过热造成 线圈绝缘材料老化,槽内绝缘破损等原因,导致转子绝 缘电阻过低或接地[3]。
针对上 述 原 因,可 提 出 相 应 的 处 理 措 施,具 体 如下:
1) 在发电机组处于冷备用期间,冷备用时间达到
尹永利,等: 发电机转子绝缘降低原因分析及处理措施
2019 年 4 月
10 d 时,将发电机组由冷备用状态转至空载态,空载 运行 1 h 左右。空载过程中利用机组产生的热量对转 子各部位进行加热,可以有效的去潮。
转子绝缘不良的原因分析及处理方法
2刑继 电器 。
发电机组的主要参数如下 :
型号 :S I J00 425 额定功率 :2 0k F — 20 —1/1 0 00W
功率囚数 : _ 滞后) 08( 额定电压 :6 0k 0V 3 额定频 率 :5H 0z 额 定电流 :29 I 2 .A 转 子电流 :264 6 .A 转 子 电压 :9 .V 02 额定转速 : 2 .r i 486 rn / a 飞逸转速 :9 l mn 9r i / 绝缘等级 :B级别 转子温升:9 ℃ o 定子 温升 :8  ̄ 0C 出厂 日期 :1 1 9 9 年 月 9 生产厂家 :杭州发电设备厂 一
・
47 ・
维普资讯
运行与维护 清理干净 ,转子转动时由于离心力的作用 ,线圈与 铁芯之间产生相对位移 ,使磁极主绝缘 因磨损而损 坏。缝隙间 积有 灰 尘 、油 污 时也 会 使 转 子绝 缘 下降 。 ②磁极主绝缘损坏 、断裂或者磁极线圈上下两 层的主绝缘存在木纹 ,在电场、高温 、机械应力以 及臭氧、湿气 、污秽沉积物等的作用下 ,绝缘板的 裂缝和木纹就会成为绝缘薄弱点 ,达到一定程度就 会沿木纹或裂缝 的纹路放电。如果磁极 主绝缘 中, 两层绝缘 的同一位置同时存在缺陷 ,而且两处 的缺 陷存在有位移 ( 磁极线圈的底层和面层 的绝缘是在 线圈上垫一层绝缘板 ,再加上一层较厚的一层绝缘 圈组成) ,则在转子转动时,两处缺 陷错位 ,接地 故障消失 ;停机时两处缺陷又回到同一位置 ,故障 出现 。 ③机组并 网过程中的非同期 、运行过程中系统 冲击等引起 的机组振动 ,使得转子线圈与铁芯之间 产生一定的位移 ;在正常运行时机组离心力的作用 下 ,磁极线圈离开转子磁轭 。这些位移都会使磁极 主绝缘与铁芯之间产生摩擦 。如果铁芯表面不光滑 或有 突 起 的地 方 ,就 会使 磁 极 主绝 缘 因 摩擦 而 受损 。
水电站发电机转子绝缘降低原因分析与处理
水电站发电机转子绝缘降低原因分析与处理发布时间:2021-02-19T09:14:08.423Z 来源:《电力设备》2020年第31期作者:游洋[导读] 摘要:水电站发电机转子绝缘降低,会破坏发电机组的正常运行,严重的情况下,还会致使电机发生跳闸故障因此影响电站发电,使电网形成负荷波动。
(安顺水力发电厂 561000)摘要:水电站发电机转子绝缘降低,会破坏发电机组的正常运行,严重的情况下,还会致使电机发生跳闸故障因此影响电站发电,使电网形成负荷波动。
由此对水电站安全生产形成较严重的影响。
因此做好水电站发电机转子绝缘降低问题的防护便显得特别重要。
所以在此情况下,本文首先对水电站发电机转子绝缘降低问题进行了详细的探究,之后在此基础上提出水电站发电机转子绝缘降低问题的处理对策,望可以为水电站发电机组的正常高效运行提供相应的参考。
关键词:水电站;发电机组;转子绝缘降低原因;处理对策针对水轮发电机来说,如转子回路只出现了一点接地故障时,因为转子绕组未产生短路回路,并且接地点如不存在故障电流,那么所造成的后果就不会太严重。
然而,如继续出现第二点的接地故障,那么一些转子绕组就会被短接,在此情况下流过接地点的故障电流便会烧坏转子本体,一些励磁绕组会被短接,这样气隙磁场所形成的畸变就会致使转子振动增大。
除此之外,转子如两点接地以后还极有可能形成轴系与水轮发电机的现象。
这些问题均会对水轮发电机运行安全造成影响。
所以在发电机组转子绝缘降低情况发生时,必须及时地对绝缘降低原因进行深入地分析,同时采取有效地处理对策来解决。
1.水电站发电机转子绝缘降低原因 1.1发电机转子出现受潮水轮发电机运行环境当中的空气湿度非常大,因为发电机转子绝缘长期受空气内水分的侵蚀,所以如果发电机的停机时间太长,一定会发生绝缘降低故障。
1.2油雾的影响水电站发电机组设置了上下导、推力,及水导油槽和一些油管路。
如发电机组油槽的密封不够严实,一定会形成油雾,如果问题严重还会出现渗油的情况,在机组运行过程中,这些油雾在受到温度及风的影响下会大量发散,同时吸附于发电机设备表面,特别会附着于发电机的定转子线圈及铁芯的表面,由此这些设备更易吸附灰尘。
水轮发电机定子绝缘问题分析及处理案例
水轮发电机定子绝缘问题分析及处理案例李震;曾需要【摘要】This paper selects Huanglongtan hydropower plant No.1 generator as a typical case,introduces research and treatment methods of the stator insulation problem,the results show that DC leakage current test can more intuitively reflect the concentration of the stator winding end defects,the winding on both ends of the lead fastening parts is a high incidence of stator insulation defects and should be paid attention to.The research results have important reference value for other similar problems.%本文选择黄龙滩水电厂1号发电机为典型案例,介绍了定子绝缘问题的查找和处理方法,结果表明直流漏电流试验能比较直观地反映定子绕组端部的集中性缺陷,绕组两端引线的紧固部件是产生定子绝缘缺陷的高发部位,应当给予重视,该研究结果对其他各电站类似问题有重要的借鉴价值和参考作用.【期刊名称】《大电机技术》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】5页(P36-39,44)【关键词】发电机;定子;绝缘问题;案例分析【作者】李震;曾需要【作者单位】国网湖北省电力公司黄龙滩水力发电厂,湖北十堰442000;国网甘肃省电力公司刘家峡水电厂,甘肃永靖731600【正文语种】中文【中图分类】TM305.2水轮发电机定子绕组由于受到制造工艺、运行环境及其附属连接部件、紧固件的影响,经常会出现绝缘水平/强度下降的问题。
水轮发电机转子一点接地故障原因分析及处理
水轮发电机转子一点接地故障原因分析及处理发电机在正常运行时,其励磁回路与地之间会产生一定的绝缘电阻和分布电容,两值的大小取决于发电机内部的转子结构及其冷却的方法,而当其转子的绝缘水平遭到破坏时,就会发生故障。
本文结合笔者多年水电站检修及运行实际经验,针对一起水轮发电机转子动态一点接地故障的原因进行分析,并根据接地现象和转子结构进行了有效处理,为同类型故障的处理提供了有益参考。
标签:发电机;转子;一点接地一、一点接地的危害当发生一点接地时,电流没有形成回路,理论上,此时的转子虽然仅只有一点接地,但机组仍然可以继续正常运行,注意,此时的运行状态是极不安全的,虽然转子为一点接地,倘若此时有发生另一点接地,这时转子为两点接地,转子的绕组会发生短路,会造成转子的绕组与铁芯被烧坏,或转子与定子发生碰撞而使得整个机组发生强烈的震动。
通常为了提高对电磁的转换效率,发电机组的转子线圈与定子线圈之间的空气气隙都较小,仅为几毫米,因此在发电机组运转时对于转子与定子之间的稳定性的要求就会较高,且要保证其可发生的震动要在一定值得范围内,一旦超出了所规定的的震动值,会对发电机转子与定子的铁芯和线圈造成摩擦碰撞损伤;水轮发电机组的转子直径比较大,转子与定子之间的间隙比较小,倘若发生两点接地的情况时,会产生一定的单边磁拉力造成发电机组急剧的震动,震动值远远会超过发电机组可允许的震动值范围,这样强烈的震动会是转子将定子的铁芯损坏擦伤。
二、一点接地信号出现原因分析一般的情况下,转子线圈接地,其主要发生的原因可以概括为如下几点。
转子绕阻与碳刷滑环之间的连接结构为:发电机的励磁电流借助于静止碳刷通过旋转的滑环流入转子绕阻,而碳刷是安装在刷架上的。
通过恒压式弹簧的压迫,使得能够和滑环滑动接触。
一般的发电机,其转子的磁极线圈绕组多选取的是裸扁铜带绕制而成的,在导线和导线之间选用的是环氧玻璃布板进行相关的隔离。
当这些转子在运行的过程中,很容易沾染一些灰层、粉末等,当这些废弃物质填充了裸线周围,以及裸线与铁心之间的间隙的时候,气候和环境就很容易在这个时候起到影响的作用,比如在潮湿的天气,当这些物质吸收了水汽之后,就会使得绝缘性能大打折扣,有碍设备的正常运转。
瑞丽江水电站发电机油雾及转子绝缘问题处理
上导油盆与推力油盆之间存在油雾 。而集电环及刷 架表 面上存 在油 污和磨 损碳 粉 的问题 ,由于油污 和
12油雾 的解 决方法 。 根 据上 述分析 说 明 ,油雾 是 因为受 到镜板 吊攀
第 4期
谢金韦 : 瑞丽江水 电站发 电机刷磨 损过大及转子绝缘 电阻降低 问题
21 问题 分析 .
接触的表面在设计上分别存在两道右螺旋型的通风 三 = . m, 增设盲板封堵的办法处理 ,以此减小运动的激流阻 沟槽 , 道 沟 槽 圆弧 角在 设 计 上 R 05m 如 图 5 三道 沟槽运 转过 程 中犹如两 道锋 利 的刀带 , 在 力 。 堵板用 四颗沉 头螺 钉 固定 , 封 封堵 时 沉头螺 钉涂 所示 , 高 速旋 转过程 中对 碳刷 形成 了 向上 的切 削力 ;而碳 抹 紧 固胶 。 刷 与集 电环滑 环接 触 ,高速转 动 的集 电环对 碳刷 又 () 2 措施 二 : 推力 头重新 加工 均压孔 对 为了使推力油槽 内外气压平衡 ,瑞丽江水电站 形 成滑 动摩擦 ,在 这两个 力 的作用 下导致 碳 刷磨 损 机组 采取重 新布置 均压 孔 的处理办 法 。首先 将推 力 过快 过 大而形成 大量 碳粉 。 头上 原 2 2 一 0均压  ̄ g端 攻 M2 纹 ,并用 丝 堵 Lt , 4螺 封堵 , 然后重新加工 8 1 均压孑 , 一 4 L使均压孔 内端 的位置位于挡油环下方 , 均压孔外端攻 M1 螺纹, 6 见 图3 所示 。攻 螺纹 孑 目的 : 据现场 实 际运行 情况 , L 根 若均压孔数量过多 , 可用丝堵封堵部分均压孔 , 以使 得 油槽 内外气 压平衡 。 同时在 推 力 头 内缘 均压 孑位 置加 工一 道 油 沟 , L 防止 润滑 油沿推力 头 内缘上 爬 。 图 5 集 电 环沟 槽 圆弧 角 加 工处 理 比较 不 意 图 () 3 措施 三 : 加压 油 叶栅 增 在 机组运 行过 程 中碳 刷 与集 电环之 间会 建立 氧 为了减小推力头及镜板在旋转过程 中油面的上 化膜 ,而氧化膜是保证碳刷抗磨损和稳定运行 的重 溅和上窜 ,通过在挡油管外壁上焊接压油栅条 以达到 要 因素 。 响氧 化膜建立 的因素有 : 电环表 面粗糙 影 集 在推力头旋转时形成向下的负压作用将上窜的油面强 度 、 温度 、 湿度 和环境 、 碳刷 性能 。 行压下, 即防止了油面的吸高又抑制油流上行。 栅条位 集 电环 表 面 粗 糙度 R . . 于碳 刷 与 集 a 8—1 0 6易 于油面上方 2 水平 1o 的夹角 , 0 mm, 0 见图 3 所示 。 电环 之 间建 立 氧化膜 ,过 于光滑 的集 电环 表面 反而 () 4 措施 四 : 设 吸油雾装 置 增 不利于氧化膜 的建立。 为 了进一 步减小 推力 油槽 中 的油 雾 ,现场 除 了 碳刷的最佳运行温度为 6 — 0℃, 0 9 在这个温度 上述措施外,采取在推力油槽上方增设 了两个吸油 范 围 内易于 氧化膜 的建 立 ,因此碳 刷 的工作 电流 密 雾装 置将 油雾 吸收 , 图 4 示 。 见 所 度要 选择 接近 其额定 值 。 碳刷的最佳运行湿度是空气含水量的 8 1 m。 ~ 5 /, g 当空气的含 水量 在 2 / 5g 以上 , 刷 的磨损 则会 加 m 碳 剧。当空气的含水量在 3 以下 , 氧化膜就会破坏。 22 解 决方 法 . 根据上述分析 , 为减小碳刷的磨损量 , 现场采取 如下 措施进 行 了处理 和完善 。 () 1 措施 一 : 电环部 件表 面处 理 集
水电站发电机转子绝缘故障的处理与维护
水电站发电机转子绝缘故障的处理与维护摘要:水轮发电机组转子绝缘降低问题在很多水电站均有出现,甚至很频繁,使机组被迫停运,给电站造成了一定的经济损失和安全隐患。
笔者介绍的某水电站机组针对转子绝缘降低问题采取的有效措施对类似电站发电机转子的日常维护及故障处理具有一定的借鉴作用。
关键词:转子绝缘故障处理维护要点造成水轮发电机转子绝缘持续降低的原因众多,但是无论是哪一种原因的出现都会严重地威胁到水轮发电机组的安全稳定运行。
尤其是水轮发电机组在整个水电站的地位举足轻重。
所以,针对水轮发电机转子绝缘降低原因进行深入的研究与探讨,找寻有效的针对性措施,最大限度地降低发电机转子绝缘降低问题,从而确保水轮发电机的安全稳定运行则具有十分重要的现实意义。
因此在今后的实际工作中,相关工作人员更必须给予转子绝缘问题重点的关注,合理地安排水轮发电机组的运行方法,保证水轮发电机组绝缘阻值符合相关参数要求,进而避免带病运转问题的出现。
1 水轮发电机组转子绝缘故障的危害水轮发电机组是由三个部分所组成的,包括发电机、水轮机以及调速器。
在水轮发电机转子制作中,一般应用环氧型无溶剂绝缘漆,但是,这种材料的变形温度值比较低,如果水轮发电机组的容量不断增加,则其绝缘性能会逐渐降低,无法满足发电机组绝缘性能要求。
现如今,不饱和聚酯绝缘漆被广泛应用于发电机组转子制作中,具有较高的热变形能力,因此耐热性能良好,在发电机组运行中,不容易发生变形或者脱落问题,有利于提升发电机组绝缘性能。
在转子运行中,随着转子绝缘性能的不断降低,当期绝缘阻值降低至“0”时,如果依然保持运行状态,则在高电压影响下,就会造成发电机组绕组短路,进而出现打火或者放电的问题,甚至还会引发严重的发电机故障。
2 发电机转子绝缘降低的原因及处理措施2.1 发电机转子绝缘降低的主要原因(1)发电机转子因受潮而造成绝缘电阻降低到允许值以下,如发电机停运时间较长,环境潮湿等原因造成绝缘电阻降低。
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汪伟【摘要】电力系统中,发电机扮演着重要角色,地位与作用显著.因此,保证发电机的稳定、可靠运行具有重要价值.就发电机的具体分析来看,其安全性与定子、转子的绝缘性能具有显著关系.因此,实践中必须要分析和评价发电机转子、定子的绝缘性,实现对发电机的安全控制.水轮发电机实际利用中发现,定子和转子会发生绝缘故障.为了有效消除该故障,需具体分析故障产生的原因,并基于故障构建预防措施.基于此,分析了水轮发电机定子、转子产生绝缘故障的原因,提出了预防措施,旨在为实践提供帮助和参考.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2019(036)003【总页数】2页(P210-211)【关键词】水轮发电机;定子;转子;绝缘故障【作者】汪伟【作者单位】湖北省谷城银隆电业有限公司,湖北襄阳 441700【正文语种】中文0 引言目前,水轮发电机广泛应用于电力系统,表现出了较好的应用效果。
分析目前水轮发电机的具体应用,发现其在实践中会出现定子、转子绝缘故障,严重威胁水轮发电机的安全性必须给予解决。
1 水轮发电机定子绝缘故障原因分析第一,水轮发电机存在潜伏性故障。
从目前的实际分析来看,水轮发电机在设计、制造、运输和安装过程中存在较为明显的局部质量问题。
虽然有些问题较小,在出厂验收和交接验收中不会产生异常,但是随着水轮发电机运行时间的增加,这种问题会越来越明显,问题部位也易出现绝缘击穿事故,进而造成定子绝缘故障。
第二,铁芯硅钢片存在局部短路的情况。
就目前分析来看,水轮发电机铁芯硅钢片存在局部问题,如碰伤、电腐蚀、松动和高温等情况的持续作用会对片间的绝缘造成破坏,进而造成局部短路[1]。
依目前的资料来看,铁芯硅钢片发生局部短路时,铁损现象显著,如果不及时处理,铁芯会发生严重烧损,甚至出现定子绝缘击穿事故。
第三,定子主绝缘损坏会引发绝缘故障。
水轮发电机定子绕组在机组检修时,因起吊、搬运等工作的碰撞、刮擦,会引发局部变形或者绝缘面受损。
水轮发电机组转子绝缘降低原因分析及优化
水轮发电机组转子绝缘降低原因分析及优化摘要:本文先分析了水轮发电机组转子绝缘降低研究意义以及水轮发电机组转子绝缘材料概述,然后分析了水轮发电机组转子绝缘降低原因,并从水轮发电机组转子绝缘降低的预防措施和优化方法以及水轮发电机组转子绝缘阻值降低的优化方法这两个方面分析了水轮发电机组转子绝缘降低的优化。
关键词:水轮发电机组;转子;绝缘;降低;优化1水轮发电机组转子绝缘降低研究意义事实上在我国的中、小型水电站中,我们会发现经常出现发电机转子绝缘阻值降低的这样一种状况,而这样的情况很容易导致机组多次被迫停止运转,进而就会严重影响了水电站的经济效益而且还严重影响了安全生产。
所以说我们就要切实做好发电机转子绝缘降低的防护工作,与此同时还要把优化改造工作当做是水电站的一项重要工作,换句话说也就是必须要引起一定的重视。
我们知道水轮发电机组作为水电站中最重要的设备,那么就导致了其正常运转对水电站具有重要意义,所以本文就主要研究水轮发电机组转子绝缘降低原因分析及优化。
2水轮发电机组转子绝缘材料概述一般水轮发电机组主要包括发电机、水轮机以及调速器这三个重要的组成部分。
那么在以前的时候,水轮发电机转子采用的绝缘漆实际上大多是环氧型无溶剂绝缘漆的这种材料,这主要就是因为这种材料的变形温度值通常较低,而且不仅如此随着水轮发电机组容量的不断增加的情况下,现在来说其绝缘性能已经不能满足发电机转子对于绝缘的较高的要求。
所以就导致我们现在广泛使用的绝缘材料多是不饱和聚酯绝缘漆,那么这种材料的特点就是其热变形温度可以很高,耐热性也是较好,所以说这样一来的话不容易发生变形和脱落,那么也就进而极大的增强了发电机转子的绝缘性能。
3水轮发电机组转子绝缘降低原因一般情况下由于发电机连续工作时间较长,那么这样一来的话就会导致其转子长期高速转动产生大量的转动热量。
然后长此以往长时间的热量积累达到绝缘材料的变形温度值,最终就非常容易使得转子的绝缘漆加速老化,不仅如此还很有可能会出现局部脱落现象,进而也就是导致绝缘电阻降低。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电力科技2016年12期︱165︱瑞丽江一级水电站转子绝缘电阻问题的分析研究与处理姜发兴云南联合电力开发有限公司,云南 昆明 650000摘要:本文阐述了瑞丽江一级电站水轮发电机组转子绝缘电阻降低问题的处理,在机组调试试运行到后续检修过程中,从推力甩油的处理、轴承油雾收集、碳刷选型、滑环结构优化进行综合治理,不断提高,最终取得了较好的收获,积累了丰富的处理经验,为今后同类型电站机组提供了借鉴。
关键词:绝缘电阻;油槽甩油;油雾;通风;磨损;温度;结构优化 中图分类号:U464.331+.1 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)12-0165-02引言 丽江一级水电站是国际河流瑞丽江缅甸境内河段规划三个梯级水电开发中的第一级电站,位于缅甸北部掸邦境内紧邻中缅边界的瑞丽江干流上。
电站为引水式电站,装机容量6×100MW,立轴混流悬式机组。
电站首台机组(1号机组)于2008年7月进行了启动试运行。
在进行72h 试验过程中,出现了转子绝缘电阻持续下降至下限值而被迫中断试运行的情况。
停机后检查发现,集电环刷架、滑环和碳刷上碳粉堆积较多,说明碳刷磨损较大。
进一步检查,发现推力轴承内挡油管内壁和轴之间存在大量的油滴,说明推力油盆发生内甩油,导致集电环上存在较多的油渍。
另外,在机组运行过程中,检查还发现推力轴承、上导轴承和下导轴承产生较大的油雾。
1 初期分析研究及处理 1.1 原因分析 (1)甩油的原因分析 瑞丽江一级水电站水轮发电机组采用立轴混流、悬吊式机组,机组额定转速428.6r/min,飞逸转速680r/min,俯视顺时针旋转。
机组为四轴承结构,即推力轴承、上导轴承、下导轴承和水导轴承(由上至下)。
集电环位于推力轴承与上导轴承之间,且滑环为带槽结构。
如图1所示: 图1发电机组结构 可见,一旦出现推力轴承发生甩油、挡油管密封漏油等情况时,漏油直接浇注在集电环上,油的凝滞性使碳粉堆积在绝缘子上形成爬电现象。
而形成甩油的原因主要有: (2)内油盆产生负压,抬高内油盆的油位 瑞丽江一级水电站推力头商只开设2个Φ20的均压孔,由于均压孔较少,加上均压孔的布置于挡油管的阻油环上部,机组运行时起不到对内油盆的均压补气作用,导致内油盆油位升高后形成甩油。
(3)产生偏心泵现象,形成甩油 由于挡油管椭圆、机组轴线不好等因素,均会导致机组在运行时偏心泵的作用在油盆内产生,形成一定的扬程,继而导致甩油。
(4)油盆油位偏高,形成甩油 如设计考虑不够,油盆油位按上限值加油,则有可能导致甩油。
另外,推力油盆挡油管较上导、下导偏低(正常油位比较,推力挡油管高出正常油面256mm,而上导、下导高出正常油面265mm,推力比上导低了10mm),可能存在因爬行高度不够用而甩油。
1.2 油雾成因及对转子绝缘的影响 滑环室是一个相对密闭的空间,机组运行时推力轴承和上导轴承产生大量的油雾,集中在滑环室内不易扩散,油雾凝固后沾粘在集电环,碳粉在油渍的沾粘下附着在集电环刷架、绝缘子上不断堆积,形成了爬电,导致转子绝缘电阻的下降。
而产生油雾的主要因素有: (1)高转速及运行油温对油雾的影响 瑞丽江一级水电站机组转速为428.6r/min,机组运行时带动润滑油在油槽内高速旋转,加上推力、上导油槽的运行温度达50℃左右,极易雾化,从而导致了油雾的大量产生。
(2)设计缺陷加剧油雾的产生推力镜板4个吊攀孔设计上未考虑进行封堵,机组高速运转时,对油槽内的透平油形成搅油,加剧了油雾的形成。
1.3 碳刷磨损较大的原因分析 (1)碳刷选择不适当设计上采用D172碳刷,D172碳刷材质为电化石墨,额定电流密度为0.12A/mm 2,允许周转速70m/s (电站滑环的线速度为24m/s),电化石墨的碳刷载流能力比天然石墨碳刷要高一些,但抗磨性较差。
(2)碳刷弹簧压紧力的影响 碳刷的弹簧压片设计为12kg,压紧力偏大,加剧了碳刷的磨损。
(3)滑环摆度的影响滑环存在椭圆、摆度较大等情况时,会加剧碳刷的磨损。
厂家设计滑环的摆度不超过0.30mm,但由于制造、安装等问题,实际摆度均接近或大于0.30mm。
(4)滑环表面粗糙度的影响电站滑环受制造、磨损不均等因素的影响,表面较粗糙较大,加剧了对碳刷的磨损。
2 对策及实施专家组在上述分析的基础上,采取了如下处理措施,并在3号、4号、5号、6号机组安装时进行了实施。
2.1 甩油的处理 (1)挡油管增加一道密封 在挡油管顶部增加一道抗磨性、耐高温性较好的聚四氟乙烯密封,为避免对机组造成影响,聚四氟乙烯密封与推力头有1~2mm 的间隙,达到减小挡油管与推力头的配合间隙、抬高了油盆的高度、增加油的爬行高度的目的,同时,将油盆油位降至正常油位下限运行。
如图2所示。
Power Technology︱166︱2016年12期图2 挡油管结构(1)在挡油管上增焊压油栅在挡油管圆周上增焊10片水平夹角10°的压油叶栅,目的是抑制油流上爬,从而实现减少甩油的目的。
(3)重新布置均压孔,并增大补气量将推力头上原有的2个Φ20的均压孔外端攻M24螺纹,并用丝堵封堵;重新加工8个Φ14的均压孔,位于挡油环的下方,使空气直接进入到内油盆,破坏负压的形成;同时在推力头内边缘均压孔位置加工一道油沟,防止润滑油沿推力头内边缘上爬。
见图2所示。
2.2 油雾的解决方法对推力镜板上的吊攀孔进行封堵,减缓搅油现象。
另外,在推力轴承和上导轴承上安装吸油雾装置。
2.3 碳粉磨损较大的处理更换为上海摩根产NCC634碳刷。
NCC634碳刷的材质为天然石墨,额定电流密度为0.1A/mm 2,允许周转速81m/s,且耐磨、耐高温。
打磨集电环表面粗糙度达到Ra0.8~1.6标准,以减小滑环对碳刷的磨损。
3 实施后的效果及遗留问题在1#、2号机组上实施了碳粉回收装置和吸油雾装置,并更换为NCC634碳刷后,碳刷磨损量大大降低,取得了一定的效果。
但是,从08年接管首台机组到09年4月云南联合电力开发有限公司接管全部机组,油雾的问题和碳刷磨损较大导致转子绝缘电阻下降的问题一直未得到彻底的解决,依然存在转子绝缘电阻下降的情况。
以下是云南联合电力开发有限公司2008年9月接管首台机组到2010年5月大修工作结束前一年零8个月的时间里,因转子绝缘电阻下降而被迫进行停机清洁滑环的统计(2009年4月全部6台机组投产发电):增加了维护工作,同时也造成极大的经济损失。
半年的时间里,经济损共约648.56万元,平均造成每年约370.6万元的经济损失。
另外,作为一厂两网的电站(中方电网和缅方电网),该问题直接影响到了中方的声誉。
4 再分析及完善实施对策 4.1 原因分析电站设计上采用有螺旋槽的滑环。
螺旋槽本身对碳刷磨损较大,特别是机组在水力因素下产生轴向窜动,对碳刷形成切削,加剧碳刷的磨损。
电站集电环设计运行温度为70℃~90℃,集电环实际运行温度在49℃~56℃之间,运行温度偏低,不利于碳刷建立氧化膜。
滑环正负两极的联接螺栓绝绝缘套配合不严,存在间隙,碳粉容易进入间隙并堆积形成爬电;集电环刷架固定螺栓未进行刷绝缘漆,碳粉堆积后容易产生对地短路;4.2 对策研究(1)甩油和油雾问题的彻底解决1.更改各轴承油盆的密封盖板的结构形式推力、上导、下导轴承油盆密封盖板密封设计上采用接触式无间隙密封,密封齿采用碳金属材料,该材料优点是耐高温、耐磨,主要缺点是容易损坏,损坏后对油雾密封不严,且对轴颈有磨损,从而加剧油雾的外溢。
另外,碳金属材料还具有导电性能,因此油盆盖把合螺栓需增加绝缘套管,而绝缘套管影响到螺栓的把合强度,常常使密封盖密封不严。
经过调研后,更换为随动式无间隙密封,密封齿采用进口橡塑料材质,该材料优点是更耐磨、抗高温,不容易损坏,对轴颈不会产生磨损,另外,橡塑料密封齿还具有绝缘性,因此可以取消油盆盖把合螺栓的绝缘套管,保证螺栓的把合强度,避免油雾的外溢。
在2009年度~2010年度的检修工作中,逐一对各台机组推力、上导、下导的密封盖进行了更换,经过一年多的运行,效果明显,油雾的问题得到了彻底的解决。
2.提高检修质量,消除偏心泵现象引起的甩油安装期间,受多种因素的影响,机组轴线处理很难保证达到设计要求,加之电站为高转速、长轴系、柔性轴的特点,导致机组运行摆度一直较大,从而导致产生偏心泵现象。
为此,在机组大小修过程,对挡油管进行了椭圆度的消除,同时,严格检修质量标准,机组下导和水导的盘车摆度由厂家要求的0.09mm 和0.18mm 提高到了0.06mm 和0.10mm,滑环的摆度也在控制在0.20mm 以内,检修后机组振动、摆度等指标得到显著的改善,从而能够大大消除偏心泵现象导致的甩油问题。
(2)碳刷磨损问题的进一步处理 1.更换为无螺旋槽的滑环从2010年初开始,结合机组大修工作,逐步对各台机组的滑环进行了更换,更换滑环后,碳刷磨损进一步减小,且经监测,滑环的运行温度在60℃~70℃之间,基本达到设计要求。
2.减少碳刷数量,控制碳刷电流密度瑞丽江一级水电站集电环原设计布置56个碳刷,电流密度为0.055A/mm 2。
通过两级采取各减少8个碳刷,使电流密度提高至0.077A/mm 2,并有利于提高碳刷的运行温度,建立氧化膜,同时碳刷数量的减少也有利于碳粉的减少。
(3)运行模式的优化,避开振动区运行机组在振动区运行,振动摆度均会增加,甚至出现抬机等现象,均会增加对碳刷的磨损。
因此,电站优化了运行方式,使机组尽量避开振动区运行。
4.3 提高集电环的绝缘(1)机组检修时,更换联接螺栓绝绝缘套,使其密闭严密,并涂环氧树脂,避免碳粉进入或堆积。
(2)将集电环刷架固定螺栓与绝缘子等全面进行绝缘漆涂刷,避免碳粉堆积产生短路。
(3)增加爬电距离。
5 实施效果上述方案实施以后,运行至今,未出现推力甩油、油雾和转子绝缘电阻下降的问题。
2号机组于2011年初大修,并实施了上述处理方案,运行状况良好,未出现推力甩油、油雾和转子绝缘电阻下降的问题。
6 结束语保证机组长周期安全稳定运行,是对每个发电企业最基本的要求,也是每个发电企业管理目标的重点。
瑞丽江一级水电站转子绝缘电阻问题的处理,从安装调试到历年检修,经历了长达一年多的时间。
经历了从局部认识到系统分析、从治标到治本,也经过了大量的试验和实践,积累了较为丰富的经验,最终很好的解决了转子绝缘电阻下降的问题,为机组长期安全稳定运行奠定了坚实的基础,也为同类型电站的类似问题的处理提供了借鉴。
参考文献:[1]李光乾,李波.玉溪电站发电机转子绝缘低缺陷分析和处理[J].浙江水利水电学院学报,2015,(02):73-76.[2]谢金韦.瑞丽江水电站发电机油雾及转子绝缘问题处理[J].水电站机电技术,2010,(04):52-54.[3]徐青彪.轴流转桨式水轮发电机组转子绝缘降低的原因与处理[J].水电与新能源,2016,(09):57-59.。