发电机定子故障分析及修理方案 王碧涛

发电机定子故障分析及修理方案王碧涛

发表时间：2018-03-21T15:50:43.480Z 来源：《基层建设》2017年第35期作者：王碧涛彭仲

[导读] 摘要：随着经济的快速发展，对发电机的要求越来越高，发电机是发电厂重要的设备之一，它起着很大的作用。

宝钢集团广东省韶关钢铁有限公司广东韶关 512000

摘要：随着经济的快速发展，对发电机的要求越来越高，发电机是发电厂重要的设备之一，它起着很大的作用。目前我国发电机的发电厂大部分是采用国外的技术进行制造的。但是仍存在需要改善的地方。面对发电机的一些问题，我们要及时解决。对于正在使用的发电机，要进行定期的检查修理，防止发电机在正常工作过程中出现故障。提高发电厂的工作效率。

关键词：发电机定子；故障分析；修理方案

引言：发电机是发电厂最重要的主设备之一，其制造质量将影响到电厂机组的安全稳定运行，关系到国计民生。目前，我国新投产的机组部分是采用引进国外技术制造的国产600 MW发电机，其制造工艺方面存在一些不成熟之处。现对某发电机的定子故障情况进行分析，介绍其修理方案，以供参考。

1发电机故障现象及原因分析

某发电厂发电机采用某公司制造的 QFSN-600-2 型汽轮发电机，额定功率 600 MW，额定电压 20 k V，额定电流19 245 A，冷却方式为水氢氢冷（即定子线圈采用水内冷，转子线圈采用氢内冷，静子铁芯及其他构件采用氢气表面冷却）。出厂编号 60SH016。定子槽数为42 槽，每槽放置上下两层线棒，水内冷的定子线圈是由实心股线和空心导线交叉组成，空实心铜线之比为 1∶2，均包有玻璃丝绝缘层。上层线棒的导电截面积要比下层的大，上层由 4 排、每排 5 组空实股线组成，下层为 4 排 4 组。定子绕组为 60°相带三相、双层绕组，双路并联、Y 连接。定子线圈的空心导线内通过冷却水以冷却铜线，定子线圈对地绝缘采用 F 续绝缘。在线圈的槽内直线段和出槽口、端部均进行了表面防电晕处理。该发电机属新投产机组，因其他电厂同类型发电机组发现存在定子线棒端部放电隐患，在机组通过 168 h 试后一个月，该电厂对发电机进行了抽转子全面检查。发现定子线棒端部存在放电重大隐患，发电机定子汽励两端共有 9 处放电痕迹，分别为励端线棒槽号，A 相 23-24，B 相 10-11，B 29，只有经过维修这些，才能得到好转。

2定子下层线棒防晕结构

放电痕迹距离高阻防晕层末端（距离槽口 670～780 mm 位置）均位于端部的第一与第二道可调绑环间同相的上层线棒之间，放电痕迹在线棒下部的适形材料表面，其中最严重的放电痕迹是在两线棒间的绑扎带底部。在检查中发现发电机还存在手包绝缘未包实、表面覆盖漆脱落、水笼带灌胶未全部固化等问题。从修理时拆出的线棒上，也发现了线棒有多处放电痕迹。

3发电机现场修理方案及过程

3.1彻底检查发电机

如果仅仅对线棒表面局部修理，将达不到根本消除隐患的目的。局部修理方案，不能保证端部固定的整体性；只是处理了发电机的表面的痕迹问题，就没有对层间及下层线棒进行检查处理。为彻底消除隐患，就应该拆出并更换上层线棒修理，并对下层线棒进行试验检查，必要时进行修理。剥离上下层线棒头子的绝缘层和绝缘套，松掉上下层线棒卡箍并用热吹风机加热绝缘引水管两端，拆除上下层线棒的绝缘引水管，分离上下层线棒焊接接头。拆上层线棒端部支撑环，拆出上层线棒相关的端部本相和隔相垫块，拆可调绑环，敲出间隔垫块，拆出槽口垫块和槽内气隙隔板（挡风橡皮）等，拆槽楔，拔出侧面半导体垫条，抬出上层线棒。拆出层间垫条，清理端部和槽内，检查层间测温元件的情况，将两侧端部层间支撑管拆除，修磨残留杂物后清理端部。检查清理整个发电机定子（特别是定子槽内）。对未拆出的定子线棒做补晕处理。下层烘焙及补漆。对剩余未拆出的下层定子线棒做电气试验（直流耐压试验 50 k V，1 min；电晕试验，分相25 k V，不起晕；交流耐压试验 36 k V，1 min），试验合格后，清理整个发电机，并检查下线槽的槽内情况，准备重新下线。新线棒嵌入前要做相应试验并合格。（流量试验 0.1 MPa15 s，偏差不大于平均值的±10%；水压试验 1.5 MPa，2 h；交流耐压试验 57.5 k V，1 min；电晕试验，30 k V，不起晕）铁损试验合格后，嵌上层线棒。放层间垫条布置和端部层间支撑管水笼带预埋，检查测温元件注意水笼带出口应避开隔相位置。上层线棒下线，槽内临时支紧固定℃，拆除临时测温元件木制大封板，自然冷却至 40 ℃以下。拆去槽楔检查孔上纸带，检查层间测温元件，下层线圈与锥环间塞紧浸渍适形绳，清理发电机。进行修后的电气试验并合格（直流耐压试验 50 k V，1 min；分相 22 k V 起晕试验，不起晕；交流耐压试验 32.25 k V，1 min；定子端部固有频率测试和模态分析；铁损试验）。发电机的定子线棒修理中更换了上层 42 根线棒，修后各项试验合格。经过了约一个月的线棒修理工期后进行交接验收，进入到发电机穿转子恢复阶段。机组投运后发电机运行正常，定子线棒修理的质量良好。

3.2改用软化水

配氨系统改用软化水，以避免氨泵结垢等问题。由于氨系统结垢问题不仅影响动设备的运行和机械密封的使用，而且还会引起工艺系统管线以及喷雾器堵塞等，造成装置停工，处理难度较大。所以，对配氨系统改用软化水，完全避免了结垢的情况，保证了相关系统设备的长周期运行。

3.3加强检修管理和质量控制

检修过程中，要求做到叶轮背帽与叶轮之间、叶轮与轴套之间、轴套与轴之间的连续密封，提高轴套密封的可靠性，将介质与泵轴完全隔离，避免泵轴的腐蚀损坏。

4优化处理效果

由于机泵密封存在问题的原因比较多，经过不断的实践和优化，以及采取不同的对策等，目前泵用机械密封的使用情况已得到明显改善。从日常维修安装方面，安装更加容易，返工情况基本消除。机泵的运行工况得到改善，密封的使用周期明显延长，其中氨泵的使用时间超过 3 个月，其他机泵密封的使用时间超过 8 个月，密封维修成本明显降低。优化机泵工艺流程，增加回流副线，避免机泵长期小流量运行。通过改造机泵工艺流程，对于有小流量要求的泵，在出口增加回流副线，系统需要的流量通过回流线来调整，使一部分介质回流，从而保证机泵流量满足额定工况，使设备运行达到良好的状态，极大延长了设备的使用寿命。

结束语：

氨法脱硫装置中泵用机械密封选用弹簧密封时，密封形圈的选用非常关键，应避免使用包氟形圈，从经济性考虑，选用全包氟 O 形