灯泡贯流式发电机故障及处理

灯泡贯流式发电机故障及处理灯泡贯流式发电机故障及处理 1 高砂水电厂概况 福建省高砂水电厂位于沙溪干流上 是沙溪流域梯级开发的第 六级电厂 1992 年 9 月开工兴建 是一个具有发电 防洪 航 运等综合利用的中型枢纽工程 电站系低水头迳流式 枢纽由 溢流坝 河床式发电厂房 110 kv 室内开关站 船闸等组成 总装机容量 50 mw 安装 4 台单机容量 12 5 mw 国产灯泡贯流 式发电机组 相继于 1995 1996 年投产 2 发电机参数及结构 2 1 发电机参数 型 号 sfwg12 5 48 4950 额定转速 125r min 额定容量 12 500kw 13 889kva 额定电压 6 300v 额定电流 1 272a 定子外形尺寸 5 100 2 350mm 绝缘等级 f 级 2 2 发电机结构 定子机座采用整圆结构 定子铁芯为贴壁结构 采用低损耗高 硅钢片冲制的扇形叠装而成 全圆 54 根鸽尾筋定位 用压圈及 螺栓压紧 铁芯外径为 4 950 mm 内径为 4 500 mm 铁芯长度 为 970 mm 无径向通风沟 铁芯外圆冷态时与机座内壁有约 0 4 mm 的间隙 热态时则紧贴机座壁以散热冷却 在线圈层间 与铁芯槽底共设置了 24 个测温元件 上下游各 12 个 每相 8 个 4 个层间 4 槽底 转子采用 t 型结构 3 典型事故简述 1 1996 年 3 月 1 号机在运行中发电机差动和电压记忆过电流 保护动作 机组事故停机 经检查发现 靠定子下游侧偏上方 向 定子铁芯齿压条脱焊掉出造成定子 a c 相线棒受剪切发生 短路 厂家派专家到现场指导抢修 采取将烧坏的线棒甩开并 短接的临时措施 历时 25 天才修复 2 1997 年 7 月 1 号机在运行中定子内部突然冒烟 在冒烟过 程中 发电机保护未发任何信号 经检查发现 定子第 5 26 槽的铁芯过热变色 槽楔板烧焦碳化 铁芯存在严重的短路现 象 在吊出定子后 发现共有 26 个转子磁极外园有着与定子铁 芯烧损部位相对应的明显擦伤痕迹 在拆除铁芯过程中 发现 在铁芯烧毁部位周围共有 9 根定位筋存在明显松动现象 其中 有 4 根定位筋在铁芯拆完后便掉落下来 厂家采取加固并更换 部分定位筋 同时对定子铁芯齿压条进行加强补焊等措施 3 1999 年 6 月 3 号机运行中 发电机进人孔冒出大量黑烟 且伴有浓烈的焦味 运行声音异常 机组停机 经检查发现定 子 转子相摩擦 定子下游侧部分铁芯磨损 跨 9 个齿部 宽 约 25 cm 左右 0 225 m2 有明显的发热痕迹 其槽楔板变色发 黄并掉出 测其铁芯内圆 发现定子变形成喇叭口状 即上游 侧内径大 下游侧内径小 原因为鸽尾筋固定螺杆和塞焊点断 裂发生定转子扫膛事故 4 2000 年 10 月 2 号机在并网运行中发生定子一点接地 停 机检查发现 定子上游侧 161 162 槽之间的铁芯齿压条脱焊后 卡在定转子之间 造成 162 槽上层线棒和第 161 下层线圈棒受 剪导致短路 经对定子进行全面检查 发现除齿压条脱落处铁 芯有松动外 其它部位均未见松动 决定采用就地更换损坏的 线棒 在齿压条脱焊处打入环氧齿压条压紧铁芯并用环氧胶粘 固的方法进行处理 5 2001 年 7 月 2 号发电机差动保护及电压记忆过电流保护动 作跳闸停机 检查发现 2 号发电机发生定子 108 槽 b 相端头 跨接线熔断 造成定子局部绝缘损坏形成 ab 相短路事故 后决 定采用就地更换损坏的线棒 4 事故原因分析 4 1 定子制造工艺上存在的缺陷 从事故后的检修发现定子铁芯与机座内壁的间隙大部分 4 2 定子铁芯材料制造工艺上存在的缺陷 铁芯硅钢片的质量达不到设计要求 冲片存在诸多缺陷 如芯 片规格不同 叠片工艺粗糙 芯片有毛刺 变形 缺齿等现象 甚至厚度不一 从外观看芯片喷漆质量较差 部分存在锈迹和 绝缘脱落 4 3 铁芯压紧结构存在问题 1 压紧结构不能满足铁芯释压后的整体刚度 齿压板上的各压 指相互高差超出规定值 2 mm 相邻两块齿压板压指的高差大于 1 mm 超出范围造成铁芯表面波浪度大 2 铁芯穿心螺杆的绝缘较为薄弱 容易造成铁芯短路而烧坏铁 芯 3 多处铁芯插入量大于 3 mm 不符合设计要求 造成此原因 之一是铁芯叠好后 加压工具有限 而进行分瓣加压使铁芯压 紧度相差较大 4 4 发电机冷却系统效率低 高砂水电厂 4 台机组自投运以来 在气温较高季节里 由于发 电机冷却系统效率较低 发电机定子温度经常达到 110 左右 使机组限负荷运行 5 采取的措施 1 加强鸽尾筋与机座结合措施 每根鸽尾筋加装 4 个圆柱销 以增加鸽尾筋固定件的剪切强度 紧固螺杆 m10 20 材质由 a3 钢改为 35crmo 钢 2 定子铁芯国产矽钢片更换为日本进口 h10 矽钢片 并保证 芯片与基座间隙 0 4 mm 满足铁芯整体的热膨胀要求 3 穿心螺杆与芯片穿心孔改用进口绝缘套管绝缘隔离 增大穿 心螺杆与铁芯芯片的绝缘强度 4 穿心螺杆直径由 27 改为 29 上下齿压板各 54 个穿心螺杆 扩孔至 32 5 上 下游齿压板每隔