汽轮发电机反事故技术措施

汽轮发电机反事故技术措施汽轮发电机反事故技术措施 一 防止发电机定子绕组短路 1 防止定子绕组端部松动引起相间短路 检查定子绕组端部线圈的磨损 紧固情况 200mw 及以 上的发电机在大修时应做定子绕组端部振型模态试验 发现问 题应采取针对性的改进措施 对模态试验频率不合格 振型为椭 圆 固有频率在 94 115hz 之间 的发电机 应进行端部结构改造 防止在役发电机定子线棒因松动造成绝缘磨损的主要措施 是 加强机组检修期间发电机定子绕组端部的松动和磨损情况 的外观检查 以及相应的振动特性试验工作 每次大修 小修 都应当仔细检查发电机定子绕组端部的紧固情况 仔细查找有 无绝缘磨损的痕迹 尤其是发现有环氧泥时 应当借助内窥镜 等工具进行检查 若发现定子绕组端部结构有松动现象 除应 重新紧固外 还应仔细进行振动模态试验 确认固有频率已达 到规定值 避开 94 115hz 根据测试结果确定检修效果 2 防止定子绕组相间短路 加强对发电机环形接线 过渡引线 鼻部手包绝缘 引水 管 水接头等处绝缘的检查 按照 电力设备预防性试验规程 dijt596 1996 对定子绕组端部手包绝缘加直流电压测量 不 合格的应及时消缺 发电机环形接线 过渡引线 鼻部手包绝缘 引水管水接 头等处是发电机机械强度和电气强度先天性比较薄弱的部位 事故统计表明 其也是发电机定子绕组相间短路事故多发部位 因此 应加强对大型发电机环形接线 过渡引线 鼻部手包绝 缘 引水管水接头等处绝缘的检查 二 防止转子匝间短路 运行的发电机 应在停机过程和大修中分别进行动态 静 态匝间短路试验 有条件的可加装转子绕组动态匝间短路在线 监测装置 以便及早发现异常 因此 防止转子匝间短路故障主要措施 首先 应改善转 子匝间绝缘的制造工艺 提高转子匝间绝缘的质量水平 其次 应加强转子在制造 运输 安装及检修过程中的管理 防止异 物进人发电机 因为转子匝间绝缘比较薄弱 即使在制造 运 输 安装及检修过程中有焊渣或金属屑等微小异物进入转子通 风道内 也足以造成转子匝间短路 三 防止发电机非全相运行 发电机出口开关不允许非全相运行 发电机 变压器断路 器出现非全相运行时 其相关保护应及时起动断路器失灵保护 在断路器无法断开时 断开与其连接在同一母线上的所有电源 断路器发生非全相运行的原因 主要是断路器机械部分和 电气方面的故障 电气方面的故障主要有操作回路的故障 二 次回路绝缘不良 转换接点接触不良 压力不够变位等使分合 闸回路不通 断路器密度继电器闭锁操作回路等 而机械部分 故障主要是断路器操作机构失灵 传动部分故障和断路器本体 的故障 其中操作机构方面主要机构脱扣 铁芯卡死等 对于 液压或气压机构还可能是液压或气压机构压力低于规定值 导 致分合闸闭锁 机构分合闸阀系统有故障 分闸一级阀和逆止 阀处有故障 特别是每相独立操作时 机构更易发生失灵 三 相用一个操作机构的断路器 油 气管配置不恰当 也会引起 断路器非全相运行 弹簧机构的弹簧未储能或未储足 弹簧储 能锁扣不可靠等有故障 断路器传动部分的故障主要有系统所 用元件的材料性能不好 电磁操作阀针杆生锈 卡死 行程不 够 偏卡 传动机构连接部分脱销 连接松动等 断路器本体 主要故障可能是动静触头松动 接触不好 行程调整不好等 基于以上情况 可以在加强设备维护 注意操作方式等方面加 以防止 以保证断路器正常健康的运行 防止非全相运行的措施 1 按照规程规定定期小修 对主要环节重点检查 如主轴 连接板 销钉 合闸铁芯是否发涩卡死 脱扣线圈活动 芯子 是否卡死 机构是否卡死 连接部分是否脱销 松动 二次回 路要检查转换接点压力是否足够 接线端子是否松动 电磁阀 撞针是否生锈 变位 钝秃 行程是否足够 合闸接触器或辅 助开关接触器是否良好 2 考虑季节变化气温的影响 初春 初冬时温差变化大 梅雨季节 空气潮湿 机构不灵活 易产生机构失灵 为此 要加强箱保温 使其电热处于良好状态 根据运行经验 在梅 雨凝露季节 当相对湿度大于 80 及以上时或雨后 24h 内 在 室外温度低于 10 及以下时 应投入加热驱潮装置 上述季节 室外温度在 10 10 之间变化过程中 如果温差变化达 到 10 或断路器较长时间未分 合闸过 应在断路器投入系 统前做投切试验 认为良好时再投入系统 用气压或油压的操 作机构 因冬季和夏季所需的压力不同 冬季可适当增大油压 或气压 夏季可适当减小气压或油压 使其压力在标准范围 以防断路器投入时压力太低 使合闸时间过长 压力过高造成 机构撞击 挂勾挂不上 对油管路 风管路加强维护 油质保 持清洁 防止管路堵塞 风管路采取防冻措施 风管路含水的 份量不能太多 要定期放水 对 6 断路器气动机构每月放 水一次 气温变化较大或频繁操作时每半月一次 四 防止发电机非同期并网 发电机非同期并网过程类似电网系统中的短路故障 其后 果是非常严重的 发电机非同期并网产生的强大冲击电流不仅 危及电网的安全稳定 而且对并网发电机组 主变压器将产生 巨大的破坏作用 为了避免发电机非同期并网事故的发生 对 于新投产机组 大修机组及同期回路 包括电压交流回路 控制 直流回路 整步表 自动准同期装置及同期把手等进行过改动 或设备更换的机组 在第一次并网前必须进行以下工作 1 对同期回路进行全面 细致的校核 尤其是同期继电器 整步表和自动准同 期装置应定期校验 条件允许的可以通过在电压互感器 二次侧施加试验电压 注意必须断开电压互感器 的方法进行模拟 断路器的手动准同期及自动准同期合闸试验 同时检查整步表 与自动准同期装置的一致性 2 倒送电试验 新投产机组 或发电机一变压器带空载母线升 压试验 检修机 组 校核同期电压检测二次回路的正确性 并对整步表 及同期检定继电器进行实际校核 3 假同期试验 进行断路器的手动准同期及自动准同期合 闸试验 同期 继电器 闭锁试验 检查整步表与自动准同期装置 的一致性 4 断路器操作控制二次回路电缆绝缘满足要求 5 核实发电机电压相序与系统相序一致 此外 发电机在自动准同期并网时 必须先在 试验 位置 检查整步表与自动准同期装置的一致性 以防止自动准同期装置 故障 然后 投入 自动准同期装置并网 五 防止定子线圈接头开焊 断股 1 运行中值班人员应加强对机组的监视 对空冷机组一旦 闻到焦味 应立即查明原因 及时处理 2 检修中 应仔细检查接头附近有无过热变色 焦枯 流 胶 流锡等现象 并应认真测量定子线圈各相 或分支 直流电阻 近几年来 有些发电机定子线圈出现断股 开焊缺陷 而直流 电阻值相间比较和历年比较差均为 1 左右 有的不超过 1 因此必须仔细分析比较 如发现问题 应及时处理 以免事故 扩大 六 防止烧坏定子铁芯 1 检修中应采取措施防止碰坏铁芯并保持发电机内部清洁 特别要防止将焊渣 工具及其他金属物遗留在发电机内 短路 铁芯 损坏绝缘 引起接地故障 2 发电机系统中有一点接地时 应立即查明接地点 如接 地点在发电机内部 则应立刻采取措施 迅速将其切断 以免 扩大事故 烧坏铁芯 对绝缘已老化或严重磨损的发电机 其定子接地保护 经 主管省局批准 原作用于信号的也可作用于跳闸 3 新机投产和旧机大修中 都应注意检查定子铁芯压紧以 及齿压指有无压偏情况 特别是两端齿部 如发现有松驰现象 应进行处理后 方能投入进行 交接或对铁芯绝缘有怀疑时 均应进行铁损试验 4 运行中的发电机 如铁芯温度有显著升高者 应及时查 明其原因 并抓紧进行处理 防止铁芯损坏 5 10 万千瓦及以上的发电机应尽可能装设 100 的接地保 护 七 防止发电机转子 套箍 及零部件断裂飞逸 1 对因转子的套箍 心环结构设计不合理 自投入运行以 来 已不断出现裂纹 变形 小齿掉块等故障的发电机 应该 结合大修 在可能条件下进行改进处理 2 在检修中应检查转子 套箍与心环的嵌装处是否有裂纹 位移 接触腐蚀等异常情况 如发现问题 应解体检查处理 3 新机投产和旧机大修中 应对平衡螺丝 平衡块 风扇 固定螺丝 引线固定螺丝等逐个进行细致检查 如发现有松动 或未锁紧的应予以止动锁紧 应对风扇叶片进行探伤检查 如 发现有伤痕和裂纹 应根据情况进行处理或更换 4 为防止发电机因超速而损坏 必须保证汽轮机和水轮机 的调速系统动作良好 保证危急保安器和过速保护动作可靠 对供热式机组 还应防止因抽汽逆止门不严密而引起超速的危 险 5 在发电机转动部件上增设部件或改造部件时 必须经过 细致的强度验算和试验 材质和工艺质量必须符合要求 并经 主管省局审批后 才可施行 6 应加强大机组电刷和滑环的运行 维护 和检修工作 7 对制造厂原监督使用的关键锻件 如大轴 套箍 应做好定 期监督检查工作 八 防止水内冷发电机漏水 断水 堵塞 过热 1 定期对水内冷发电机的线圈进行反冲洗并进行水压试验 2 装配定子线圈绝缘引水管时 应尽量使水管不交叉接触 并与端罩保持一定距离 以防由于相互磨损或对地放电而引起 漏水 如有交叉接触者 必须用绝缘带绑扎牢固 以防磨损 3 经常对定子线圈温度进行监视和分析 最好定期作温升试 验 对温升有明显上升的线圈应结合检修拆开引水管接头 分 路测量流量并进行冲洗 如仍无效 则应拆开线圈的焊接头 进行逐根或逐股的冲洗 直至流量恢复正常 必要时再用柠檬 酸加以酸洗 4 为了防止定子压圈冷却铜管严重氧化阻塞 引起过热 应定期测量每根铜管进出水温差 以便及时进行冲洗或酸洗 此外检修中应注意检查定子铁芯压圈有无局部过热发蓝以 至鼓泡裂纹等情况 5 在水冷系统上进行操作时 应采取严格的安全措施 防 止由于换水操作中疏忽 发生误操作和水冷却器检修后未排除 空气 造成断水 跳闸事故 6 检修中应该加强施工管理 注意工艺 质量 并严格执 行质量检查及验收制度 防止杂物遗留在水路内引起阻塞烧坏 线圈 九 防止大容量内冷发电机组磁化 1 当隐极式发电机的转子线圈发生一点接地时 应即查明 故障的地点与性质 如系稳定性的金属接地 对于容量在 10 万 千瓦及以上的转子内发电机 应尽快安排停机处理 2 运行中 发电机与汽轮机之间的大轴接地炭刷一定要投 入运行 3 发电机在运行和大修中 应经常检查励磁机侧轴承绝缘 和油管路绝缘 保持良好状态 十 防止发电机转子线圈过热变形及损坏 1 如发现转子线圈有严重匝间短路 有明显振动或无功出力 降低 应设法消除 2 氢冷发电机氢压达不到额定值时 必须根据温升试验或 厂家的规定带相应负荷运行 3 修好密封瓦 消除漏点 加强密封 氢外冷发电机最好 保持高氢压运行 氢内冷发电机应能达到额定氢压连续运行 4 为防止转子线圈过热变形 对于转子线圈铜导线与转子 铁芯温差较大的汽轮发电机 应根据制造厂的规定或根据计算 结果在起动时对转子进行预热 5 转子为氢内冷的发电机 安装前应用风速法 流量法或 压差法对所有通风孔进行通风试验 并作好记录 大修时亦应 抽出转子进行试验 由于国内尚无统一的试验标准 目前可根 据每台机所测得的数值 与原始记录或与对应的通风孔相比较 来确定畅通与否 转子槽为两侧铣槽的氢内冷发电机转子应认真做好运行维 护和检修工作 并加强监视是否有匝间短路 局部过热 定期 做温升试验等工作 6 对脱离式套箍的发电机应定期拆套箍检查套箍下铜导线 是否有断裂情况 十一 防止氢冷发电机着火和爆炸事故 1 氢气取样的位置和化验必须正确 在置换过程中 不允 许作耐压试验和卸螺丝 拆端盖等检修工作 2 氢管路上的过滤网 电磁阀门 氢表和表管等部件 必 须定期检查 定期吹扫 保证表计准确 管路阀门畅通 不漏 氢 电磁阀门不卡涩 3 氢设备附近的电气接点压力表 最好采取防爆表 若系 非防爆表 则仅适于装在空气流通的地方 4 加强对氢气系统运行维护的管理 氢站应设有专人管理 5 排污管处应经常检查 顶部应有防雨罩 附近不应有明 火和焊渣掉下情况 6 在氢冷发电机的附近进行有明火作业时 必须对气体进 行取样分析 合格后方可动工 十二 防止发电机漏氢 1 发电机本体在安装过程中必须严格按照制造厂图纸说明 书和 电力建设施工及验收技术规范 以下简称 规范 做好以下现场试验 a 发电机定子绕组水路水压试验 该试验必须在电气主引 线及柔性连接线安装后进行 主要检查定子端部接头 绝缘引 水管 汇水管 过渡引线及排水管等处有无渗漏现象 b 发电机转子气密性试验 试验时特别要用无水乙醇检查 导电螺钉处是否有渗漏现象 c 氢气冷却器水压试验 d 发电机定子单独气密性试验 试验时用堵板封堵密封瓦 座 试验范围包括 定子 出线瓷套管 出线罩 测温元件接 线柱板 氢冷器 氢冷器罩 端盖 机座等 试验介质应为无 油 干净 干燥的压缩空气或氮气 试验压力为 0 3mpa 历时 24 小时 要求漏气量小于 0 73m3 24h 或漏氢率小于 0 3 2 发电机外端盖安装 a 在穿转子之前先进行外端盖试装 主要检查水平 垂直 中分面的间隙 在把紧 1 3 螺栓状态下 用 0 03mm 塞尺检查 应不入 b 在把合外端盖前 应预填 hdj892 密封填料于接合面密封 槽内 然后均匀把紧螺栓 再用专用工具注入 hdj892 密封胶于 密封槽内 注胶方法 选一个注胶孔开始缓慢注入 在相邻孔 流出即可 依次注入 直到全部注满为止 3 氢气冷却器及罩安装 a 氢气冷却器罩通过螺栓把紧在定子机座上 之间的结合 面有密封槽 注入密封胶进行密封 安装完后在氢气冷却器罩 与定子机座之间烧密封焊 b 氢气冷却器装配在氢气冷却器罩内 冷却器与冷却器罩 之间用密封垫密封 密封垫两面均匀涂一层 750 2 型密封胶 氢气冷却器组装前后均进行严密性试验 4 发电机出线罩安装完后烧密封焊 5 发电机轴密封装配 轴密封装置是氢密封系统中一个很 重要的环节 本机采用双流环式油密封 密封瓦的氢侧与空侧 各自是独立的油路 平衡阀使两路油压维持平衡 压差小于 1kpa 油压与氢压差由差压阀控制 压差为 0 085 0 01mpa 密封瓦可以在轴颈上随意径向浮动 并通过圆键定位于密封座 内 a 密封座水平接合面应严密 每平方厘米接触 1 2 点的面积 不应低于 75 且均匀分布 b 在把紧水平接合面螺栓的情况下 密封座内与密封瓦配合 的环形垂直面以及密封座与端盖的垂直接合面均应垂直无错口 水平接合面用 0 03mm 塞尺检查应塞不进 对座内沿轴向两侧 面的检查 可用整圆无错口的密封瓦做平板放入其内做涂色检 查 两侧面均应均匀接触 c 密封瓦座各垂直配合面应光洁 各油室畅通 无铁锈 锈皮 等杂物 d 密封瓦座各把合螺孔的丝孔应无损坏 经试装确认能够把 紧密封座 e 密封瓦水平接合面应接触良好 每平方厘米接触 1 2 点的 面积应不低于 75 且均匀分布 f 在把合好密封瓦后 密封瓦的上 下两半的垂直面必须在 同一平面内 不得错口 在平板上检查应无间隙 g 密封瓦两侧垂直面应光洁 表面无凹坑和裂纹 两垂直 面的不平行度应符合图纸要求 h 巴氏合金应无夹渣 气孔 表面无凹坑和裂纹 经检查 应无脱胎现象 密封瓦油孔和环形油室内必须光洁 无铁屑 锈 皮等杂物 i 密封瓦与轴颈的间隙为 0 23 0 28mm 间隙偏小可对密封瓦 乌金进行适当的均匀修刮 如间隙偏大 则更换密封瓦 密封 瓦与密封瓦座的轴向间隙为 0 19 0 23mm 间隙偏小可将密封瓦 上磨床研磨 如间隙偏大 则更换密封瓦 j 组装密封瓦时 注意辨别汽 励两端密封装置 不能装错 在把合密封座与端盖垂直接合面的过程中 应不断拨动密封瓦 保 证在所有螺栓把紧后 密封瓦在座内无卡涩 油密封装置装完后 各接合面螺栓应全部锁紧 k 油密封装置的油腔必须彻底清理 各油压取样管接头在把 紧后均不能堵塞和渗漏 否则会因为油压测量不准而影响密封 油的跟踪调节 6 发电机气体管道安装 a 气体管道法兰密封垫均采用 2mm 的塑料王板加工 法兰焊接时要先将法兰螺栓紧固 然后进行焊接 避免焊接变 形使法兰出现张口而密封不严 b 气体管道在现场进行二次设计 对管道的走向进行统一 规划布置 保证走向合理 美观 无 形弯 所有气体管道与发 电机均采用焊接相连 发电机定子多余的接口用堵头焊死 c 气体管道的阀门全部采用密封性能良好的隔膜阀 在现 场进行 1 25 倍的水压试验 保证严密不漏 d 气体管道安装完后 单独进行气密性试验 7 密封油系统安装 密封油系统向密封瓦提供密封油 油 压必须随时跟踪发电机内气体压力的变化 压差为 0 085 0 01mpa 且密封瓦氢空侧的油压必须时刻保持平衡 压差小于 1kpa 所以 密封油系统运行正常与否直接关系 到发电机密封瓦是否能有效密封 a 必须保证密封油系统的清洁度 油循环后 油质必须达 到 moog 四级以上标准 b 密封油系统的管道在现场进行二次设计 对管道的走向 进行统一规划布置 压差阀和平衡阀的引压管走向一致且连接 正确 不得有 形弯 引压管采用不锈钢管 焊接时采用套管焊 接 保证管内的清洁 同时必须保证引压管不得有任何渗漏 c 在密封油循环阶段 必须安排对密封瓦进行翻瓦清理 8 发电机整套风压试验 发电机整套风压试验是发电机本 体及辅助系统安装完后的一次质量大检验 是保证发电机漏氢 率 量 达到预定目标的最后一道工序 所有造成系统泄漏的 现象均必须在此阶段消除 a 试验用气要求为经过净化处理 除去油雾 水雾及杂物 保证干燥 相对湿度小于 50 清洁的压缩空气 试验时采 用 0 25 级精密压力表 使用气压表测量大气压力 b 为缩小检漏范围 整套风压试验前先对发电机气体管道 系统单独进行风压试验 试验压力 0 6mpa 历时 6 小时 压力 无变化 进行温度修正后 且无任何渗漏 c 发电机检漏方法 初检时使用刷肥皂液检漏 当采用此 方法不能发现新的漏点时 再采用氟里昂检漏 检查方法为 先充入 3kg 左右的氟里昂气体再充入压缩空气使系统升至试验 压力 保持 2 小时 待氟里昂气体在系统内均匀扩散后 再用 卤素检漏仪进行检漏 d 整套风压试验尽量模拟运行状态 密封油系统油质达到 要求 系统调试完毕 能按正常运行要求向密封瓦供油 氢侧 油压与空侧油压能保持平衡 密封油压比机内空气压力大 0 085 0 01mpa 发电机外部冷却水系统投入 并控制冷却水 温基本稳定 使试验时发电机内的气温基本维持稳定 氢气冷 却器水侧投入 维持一定的压力 比试验气体压力小 0 1 0 15 mpa 以减少冷却管束胀口处内 外压差 十三 防止励磁机事故 1 认真作好励磁回路的经常性维护工作 要注意建立和保 护整流子氧化膜 保证现场和设备的清洁 电刷应指定专人负 责维护 运行中出现小火花 应及时查找原因 加以消除 实 现无火花运行 2 运行中出现整流火花 用清扫整流子 更换 调整电刷 等方法均无效果时 应查找电刷中心位置 测量整流子片间电 阻 如确认冒火系电气的原因时 可用无火花区域法检查和调 整补极的强弱 3 检修时应检查电枢绑线和焊锡封头有无开焊或松驰 环 氧玻璃丝带绑箍有无松驰甩开现象 发现缺陷应及时加以处理 励磁线圈在磁极上应紧固 以防运行中振动磨破绝缘 造成接 地或断线失磁事故 对于频发性开焊的整流子升高片二端的焊接头应考虑全部 改为氩弧焊 4 对于交流副励磁机 在安装和检修中应严格调整定 转 子气隙 保持均匀 防止扫膛 5 大修期间应测量交流副励磁机定子线圈的直流电阻 认 真分析判断有无断股现象 6 应检查机组同轴励磁机与发电机之间齿形联轴器螺栓是 否有断裂 必要时进行改进 7 应注意当励磁采用可控硅整流后 电流中的脉动分量在 绕组和铁芯间的电容电流产生的轴电压 十四 防止发电机内遗留金属异物 1 建立严格的现场管理制度 防止锯条 螺钉 螺母 工具等金属杂物遗留在定子内部 特别应对端部线圈的夹缝 上下渐伸线之间位置作详细检查 2 大修时应对端部紧固件 如压板紧固的螺栓和螺母 支 架固定螺母和螺栓 引线夹板螺栓 汇流管所用卡板和螺栓等 紧固情况以及定子铁芯边缘矽钢片有无断裂等进行检查 十五 防止定子单相接地故障 当发电机定子回路发生单相接地故障时 允许的接地电流 发电机定子接地保护的动作整定值的要求确定 当定子接地保 护报警时 应立即停机 为跳闸 十六 防止转子一点接地 当发电机的转子绕组发生一点接地时 应立即查明故障点 与性质 如系稳定性的金属接地 应立即停机处理 十七 防止励磁系统故障引起发电机损坏 1 严格执行省电力调度中心有关发电机低励限制和 pss 的定值要求 并在大修校验 自动励磁调节器的过励限制和过 励保护的定值应在制造厂给定的容许值内 并大修校验 2 励磁调节器的自动通道发生故障时应及时修复并投入 运行 严禁发电机在手动励磁调节 含按发电机或交流励磁机 的磁场电流的闭环调节 下长期运行 在手动励磁调节运行期 间 在调节发电机的有功负荷时必须先适当调节发电机的无功 负荷 以防止发电机失去静态稳定性 3 在电源电压偏差为 10 15 频率偏差为 4 6 时 励磁控制系统及其继电器 开关等操作系统均能正常工作 4 在机组起动 停机和其他试验过程中 应有机组低转 速时切断发电机励磁的措施 十八 防止发电机 封闭母线等着火 当发电机着火时 立即解列停机 在确认发电机已解列后 空冷发电机应根据现场的水灭火装置使用规程 立即向机内喷 水 直到火完全熄灭为止 当发电机封闭母线等处着火时 按火灾事故应急预案处理 直到火完全熄灭为止 十九 防止发电机封闭母线受潮 加强发电机封闭母线的管理 微正压装置要连续投入自动 运行方式 运行中应加强巡视检查 保证空压机和干燥器工作 正常 若采用吸附试干燥器 应经常检查干燥剂是否失效或按 期更换 以保证除湿效果 微正压装置应处于断续启动状态 如果微正压装置长时间连续运行而不停顿 应查明原因 有条 件时可采用仪用压缩空气作为微正压装置的气源 与就地空压 机并列运行 根据需要 可进行气体干燥度的检测 露点温度 低于环境