发电机定子线棒漏水的分析.doc

定子线棒漏水问题的浅析 电 气 小 组2011/5/14定子线棒作为发电机定子的重要组成部分，在整个发电机系统中是最重要的部件之一，定子线棒的安全对发电机，乃至整个机组来说都至关重要，因为一但定子线棒出现问题，就会威胁到机组的安全、设备的安全，而且维修时间较长，影响整个机组运营。但是近年来发生了几起百万机组线棒漏水的事故都严重的影响了机组的正常运行，下面我们通过了解线棒的结构以及分析一下曾经出现过的问题来总结下定子线棒漏水的原因，防范措施，以及监视的手段等。首先简要介绍下线棒的结构，线棒断面上由多股空心不锈钢冷却管和实心铜导线组成，以保证良好的散热性。在线棒端部，实心导线钎焊至铜接头上，空心不锈钢冷却管钎焊至水盒上，水盒通过聚四氟乙烯（PTFE）绝缘软管与总汇水管相连。上层线棒和下层线棒之间的电气连接通过铜接头用螺栓进行电连接。为保护定子绕组不受负荷变化引起的磁力影响，并确保在运行过程中线棒牢固地固定在槽中，线棒安装有侧面波纹板、槽底垫条以及位于槽楔下方的顶部波纹板。定子端部绕组线棒间的间隙在安装之后填充了绝缘材料并进行固化。使线棒端部形成了锥形整体端部绕组结构。另外，端部绕组被固定在一个由环氧玻璃丝绕绕制并完全由定子机座支撑的刚性锥环上，以进行径向支撑。接线来我们分析下线棒漏水的原因：1、线棒振动磨损导致金属疲劳断裂引起漏水。百万机组由于单机容量大，发电机的轴向长度与直径之比明显增大，这将使机组运行中振动加剧，匝间绝缘磨损加快，甚至造成冷却系统的故障。一旦出现线棒在槽内存在上下层之间适型毡垫有间隙，使下层线棒在运行中长期受电磁力振动作用，导致定子线棒产生疲劳，而槽底空心线棒受力最大，因此容易引起线棒磨损产生疲劳断裂引起漏水 2、定子线棒在生产或使用过程中造成线棒内残留铁磁物质残渣。当机组运行时，该铁磁物质在强大的磁场作用下把定子线棒“啄” 出小孔(即产生“电击虫”的作用)。发电机内冷水由此孔洞溢出，溢出的水长时间滞留在绝缘层，在电场和磁场的长期作用下使水质变坏，对空心铜线产生腐蚀作用，因而使孔洞进一步扩大。3、定子线棒本身存在划痕等先天性缺陷，因长期在槽内振动而使其断裂 4、导线在换位过程中造成线棒挤压受损或线棒之间存在松动。（导线进行540度换位编组，以减少工作电流横向、径向磁场在线棒股线内引起的感应电势和附加损耗，同时能全部抵消由于槽部漏磁通所引起的环流电动势。还可以部分地抵消由端部漏磁通引起的环流电动势。）由于线棒在换位处被烘压而受损，另外，线棒在烘压加工过程中，股线与股线闽、排与排之间导线可能存在松动疑陷，线棒整体结构性能差。发电机在运行时，线棒在电和磁场的作用下产生振动，使股线之间发生摩擦，使空心管破裂，造成冷却水外漏。5、定子线棒发生共振导致线棒漏水。大型汽轮发电机定子端部绕组结构的固有频率与电磁振动力的频率相等或相近时将产生共振，导致绕组固定压板垫块、绑绳损坏，鼻端导体及引水管振动疲劳断裂等。长时间的共振还会损坏绝缘，导致发电机烧损。最后我们根据造成线棒漏水的原因来总结下防范措施，以及监视手段。1、 确保在定子线棒出厂及安装时的质量控制与检验。（1）认真检查铜导线线线型线规是否符合图纸及公差要求，外观有无缺陷。压弯处服贴模具且股线绝缘不损伤、铜线平直。(2)检查空心不锈钢管线型线规是否符合图纸及公差要求； 外观有无缺陷，空心管压弯处无明显鼓、瘪情况，空心线s弯处服帖模具，由于曾发生过多只线棒，因空心线表面毛刺刺穿实心线绝缘，造成线棒直线胶化后股间短路报废， 故对于每根空心管，均要进行表面质量检查。（3）泄漏试验。定子线棒导线水电接头焊接完成后，对每根线棒的水接头进行检查。线棒在15bar的压力下，保持时间至少15min。在此压力下将线棒的两端水接头放人装有水的容器内，保持时间lmin。要求：压力表压力值没有降低，焊缝处没有气泡出现。2、运行中注意监视定子内冷水压力和流量的变化关系，以及定子绕组层间温差的变化以判断定子线棒内冷水是否堵塞，处理堵塞的方法有以下几种：（1）短时停机对发电机定子内冷水回路进行正反冲洗。（2）整体“水锤”冲洗和化学清洗相结合。华电邹县#7发电机组（额定功率1008MW、冷却方式水氢氢）在投产一年后发现定子内冷水压升高，流量却下降，绕组层间温差大于7，判断为定子内冷水堵塞，采取的处理办法就是整体“水锤”冲洗和化学清洗相结合， 这次清洗效果明显，处理及时，避免因线棒堵塞而引发其他如线棒漏水等严重后果，而且缩短了缺陷处理时间，这也是国内火力发电厂中1000MW发电机定子线棒的首次清洗，具有很高的借鉴价值。（整体“水锤”在发电机引线冷却水回水管路上接入供气管路并与3个氮气瓶连接。分别在汽、励两侧汇水管排污管路上安装DN100快开阀门,关闭回水总门，开启内冷水泵向定子线棒供水，在发电机引线冷却水管路上连接的充氮气接头看到水流出后，说明满水了，关闭进水门并将充氮气管道接上。接下来向发电机内充入氮气升压，升至0.50.6MPa,然后迅速打开汽（励）测汇水管底部快开阀突然泄压，利用泄压时产生的“水锤”效应对线棒中的堵塞物进行冲击。每次泄压后在冲压两次（不充水），汽测励测交替进行，进行约300次。化学清洗用的是缓蚀剂和固体无机复合酸）。3、在机组检修期间加强对线棒薄弱部位进行检查，并对定子绕组用填充板进行加固。4、在机组运行中应做到：（1）维持氢气压力正常，不要超过额定压力，以防止内冷水漏入发电机腔；（2）维持定冷水压力正常，不要超过额定压力，以防止内冷水漏入发电机腔（3）要求化学人员定期测量定子内冷水箱内的氢气含量，并密切注意漏氢量得变化（4）监视发电机绕组层间温差，如有异常升高应及时汇报查明原因，必要是要停机处理（层间温差7）5、机组在长期停机后可以通过干燥空气吹扫、真空泵除湿、充氮气保养、补充除氧水和混床离子净化等定子线棒保养措施，减轻停用腐蚀的不利影响，保证发电机的安全运行。总结，近年来发生的几起