發(fā)電機(jī)定子線圈下沉分析、處理及防范措施

1、發(fā)電機(jī)定子線圈下沉分析、處理及防范措施摘要對(duì)發(fā)電機(jī)定子線圈下沉進(jìn)行了分析并提出防范措施。關(guān)鍵詞發(fā)機(jī)機(jī);定子下沉;分析0概述烏魯瓦提水電廠總裝機(jī)為415 MW,其中1、2號(hào)機(jī)組于2000年12月并網(wǎng)發(fā)電, 3、4號(hào)機(jī)組于2001年3月并網(wǎng)發(fā)電。2號(hào)機(jī)組于2005年進(jìn)行了首次大修,今年11月初開(kāi)始進(jìn)行A級(jí)檢修。在對(duì)定子線圈進(jìn)行檢查清掃中,發(fā)現(xiàn)定子線圈存在整體下沉現(xiàn)象,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,大部分線圈下沉約10 mm左右,最大下沉量達(dá)到15 mm,整個(gè)線圈在定子鐵芯兩端伸出槽口部分距離大致相等,無(wú)明顯差別。槽楔有松動(dòng)現(xiàn)象,線圈與端箍綁扎繩松動(dòng)較為明顯,線圈間墊塊綁扎繩有約1/3松動(dòng),槽楔綁扎繩有明顯松動(dòng),在此

2、同時(shí),對(duì)其余3臺(tái)機(jī)組也進(jìn)行了檢查,發(fā)現(xiàn)均存在線圈下沉現(xiàn)象。1下沉原因分析電廠發(fā)電機(jī)定子鐵心共有144個(gè)線槽,每個(gè)線槽中鑲嵌有上下兩層線圈。線圈的固定分為線圈槽部(鐵心線槽)固定和端部固定,線圈槽部固定主要采用在上下兩層線圈之間加絕緣墊塊,在外層線圈與槽口之間裝絕緣墊條,用槽楔打緊,并在槽楔端部用絕緣滌玻繩綁扎的方法予以固定。而線圈端部固定,則采用在線圈上下各裝設(shè)一組端箍,將線圈用絕緣滌玻繩綁扎在端箍上,同時(shí)在線圈上下端部用絕緣綁扎繩將上下兩層線圈進(jìn)行綁扎。機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中,由于定子線圈、墊條和槽楔長(zhǎng)期處于高溫運(yùn)行,導(dǎo)致墊條和槽楔不斷收縮;同時(shí)由于線圈中通有電流時(shí),會(huì)在線圈中產(chǎn)生一定的電磁力;再

3、加之機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中,由于電網(wǎng)的不穩(wěn)定,經(jīng)常會(huì)受到?jīng)_擊,從而造成振動(dòng)。由于上述幾種原因的存在,機(jī)組運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)了,安裝時(shí)比較緊固的槽楔、綁扎繩等緊固件就會(huì)產(chǎn)生松動(dòng),如果這些緊固件沒(méi)有得到及時(shí)處理,就會(huì)使線圈出現(xiàn)松動(dòng)下沉的現(xiàn)象。2線圈下沉及其帶來(lái)的影響2. 1線圈下沉量一組完整的線圈分別由中間直線段,兩端彎曲段組成,而從線圈中間至兩端,線圈分別由低電阻、高電阻、低電阻3部分組成。因此,在線圈端部必然存在搭接區(qū),根據(jù)規(guī)范要求,為了保證線圈的絕緣要求,必須要考慮端部搭接區(qū)至發(fā)電機(jī)鐵心要保證必要的爬電距離,電廠發(fā)電機(jī)端部電壓為10. 5 kV,爬電距離為100 mm。在正常情況下,線圈在定子鐵心中的位置

4、應(yīng)大致對(duì)稱。對(duì)于電廠而言,線圈鐵心上下露出直線部分長(zhǎng)度應(yīng)為70 mm,上下長(zhǎng)度差應(yīng)控制在20%以內(nèi),即線圈下沉量不得超過(guò)14 mm。根據(jù)上述,檢查線圈時(shí),在絕緣試驗(yàn)合格的前提下,只要端部搭接區(qū)與定子鐵心之間的距離大于爬電距離,上下兩端線圈露出鐵心直線部分的長(zhǎng)度差在20%范圍內(nèi),即認(rèn)為是合格的。在對(duì)電廠線圈下沉進(jìn)行處理時(shí),如果下沉量超過(guò)上述標(biāo)準(zhǔn),則必須將下沉線圈向上提升,反之,則只進(jìn)行槽楔及綁扎繩加固處理即可。2. 2線圈下沉與發(fā)電機(jī)出力由于發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的,在運(yùn)行過(guò)程中,只要定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙和發(fā)電機(jī)定子線圈中切割磁力線的有效部分長(zhǎng)度不變,發(fā)電機(jī)的出力就不會(huì)變化。電廠發(fā)電機(jī)定子

5、線圈鐵心高度為1 200 mm,而鑲嵌于該部分中的線圈長(zhǎng)度即為發(fā)電有效長(zhǎng)度。電廠發(fā)電機(jī)線圈雖然出現(xiàn)下沉,但發(fā)電機(jī)定子鐵心和轉(zhuǎn)子相對(duì)高程沒(méi)有出現(xiàn)變化,線圈有效部分長(zhǎng)度沒(méi)有發(fā)生變化,因此,線圈下沉不會(huì)影響機(jī)組的出力。2. 3線圈下沉與線圈絕緣線圈下沉表明線圈在線槽中已經(jīng)出現(xiàn)松動(dòng),這時(shí)存在兩種情況:一種是線圈下沉到一定的程度后,線圈在線槽中重新找到了平衡,會(huì)在該位置保留較長(zhǎng)的時(shí)間,在一定的時(shí)間內(nèi),不會(huì)出現(xiàn)繼續(xù)下沉的現(xiàn)象,對(duì)于這種情況,于發(fā)電機(jī)絕緣而言是安全的。因?yàn)椴焕^續(xù)下沉,就不會(huì)發(fā)生相對(duì)摩擦,也不會(huì)使線圈絕緣受到磨損。另一種情況是線圈還處于不穩(wěn)定狀態(tài),會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)緩慢下沉,在下沉過(guò)程中,會(huì)在振動(dòng)下滑

6、過(guò)程中,對(duì)線圈的絕緣造成損傷,我廠線圈絕緣由內(nèi)到外采用玻璃絲、環(huán)氧粉云母帶、半導(dǎo)體玻璃絲帶3層絕緣,絕緣厚度為3 mm,因此在對(duì)絕緣層的不斷磨損下,當(dāng)達(dá)到一定的程度時(shí),會(huì)由于線圈絕緣強(qiáng)度變低而發(fā)生發(fā)電機(jī)短路或接地故障,嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀線圈。3下沉處理處理分為下沉量超標(biāo)線圈的上提及槽楔和綁扎繩松動(dòng)處理。3. 1處理工序(1)利用千斤頂、絕緣板等將定子線圈下端進(jìn)行分段固定。(2)鏟除槽楔綁扎繩。(3)退出槽楔。(4)對(duì)個(gè)別下沉嚴(yán)重并可能影響今后正常運(yùn)行的線圈上提,其方法為:鏟除引線絕緣,打磨焊點(diǎn),短開(kāi)連接點(diǎn),通入約為600-800A左右直流電對(duì)線圈加熱,時(shí)間約為1520 min,待線圈溫度升至約80度

7、時(shí)翻出面層線。在機(jī)座上端固定一鋼管做支撐,在線圈鼻部穿入綁扎繩,并用槽楔插入其中旋轉(zhuǎn),慢慢提起線圈。提升至所需高度后,嵌入面層線。(5)利用增加、調(diào)節(jié)楔下墊條,打緊槽楔。其要求為二端空啞聲不超過(guò)1/3,中間部分不超過(guò)1/2。(6)重新綁扎槽楔綁扎繩。(7)鏟除端箍綁扎繩,重新綁扎。如無(wú)法鏟除,可加固綁扎繩兩道。(8)對(duì)松動(dòng)的墊塊綁扎繩予以鏟除后重新綁扎。(9)對(duì)其他可能的隱患根據(jù)情況進(jìn)行維修。(10)對(duì)所有新綁扎繩等刷絕緣漆。(11)按檢修標(biāo)準(zhǔn)做各種測(cè)試、試驗(yàn)。3. 2注意事項(xiàng)(1)打進(jìn)槽楔前,槽內(nèi)應(yīng)用干燥的壓縮空氣吹凈,不可在槽內(nèi)留有墊條碎屑等雜物。(2)打出與打進(jìn)槽楔時(shí),應(yīng)特別注意防止損壞

8、線圈。(3)打槽楔時(shí),應(yīng)注意通風(fēng)溝的方向,槽楔不應(yīng)凸出鐵芯,槽楔下墊條伸出槽口的長(zhǎng)度不得超越槽楔。(4)槽楔應(yīng)與繞組及鐵芯齒槽配合緊密。(5)槽楔打入后鐵芯上下端的槽楔應(yīng)無(wú)空隙;其余每塊有空隙的長(zhǎng)度,不應(yīng)超過(guò)槽楔長(zhǎng)度的1/2。否則應(yīng)加墊條塞實(shí)。(6)繞組接頭的銀焊接焊接頭的填料部間隙,應(yīng)在0. 050. 2 mm之間,焊料應(yīng)充實(shí),焊后表面應(yīng)光滑,無(wú)棱角、氣孔及空洞。(7)修理槽楔時(shí),先用比槽寬稍窄的層壓板墊頭頂住槽楔,然后再用木錘將槽楔打進(jìn)或打出。(8)在槽楔下加墊條時(shí),一定注意使線圈各處壓緊程度一致,這樣才能保證槽楔打進(jìn)后線圈緊固。4防范措施電廠其它機(jī)組線圈也存在下沉現(xiàn)象,如果時(shí)間允許,建議對(duì)其余3臺(tái)機(jī)組及時(shí)進(jìn)行處理。如果在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法處理,則應(yīng)采取以下措施加強(qiáng)監(jiān)視:(1)對(duì)這3臺(tái)機(jī)組當(dāng)前的下沉量進(jìn)行仔細(xì)測(cè)量,并做好標(biāo)記。(2)生技科組織,檢修一次專業(yè)技術(shù)人員