发电机异音的产生及处理

专业技术论文工种： 电气 题目： 发电机异音的产生及处理 姓 名： 张XXXX 身份证号： 610XXXXXXXXXXX0013 工作单位： 陕西有色榆林新材料集团发电分公司发电部 日 期： 2017 年 10 月浅谈发电机异音的产生及处理张XXXXX摘要：汽轮发电机是高速旋转机械，具有较高的噪声，既有较强的机械噪声，也含有电磁噪声和通风噪声，GB/T 7064规定汽轮发电机噪声声压级应不超过92dB(A)，我公司2012年首台机组建成发电以来，多次发生发电机异音超标，在处理过程中积累了丁点经验，以供同行共享。关键词： 发电机 异音正文.：我公司发电机型号及概述：发电机为东方电机股份有限公司生产的QFSN-330-2-20B型三相同步汽轮发电机。汽轮发电机组均采用发电机-变压器组单元接线，发电机出口经主变压器接入220kv系统，220kv配电装置采用双母双分段接线方式。 220kv配电装置采用GIS系统。发电机采用水氢氢冷却方式：定子线圈直接水冷，转子线圈直接氢冷，转子本体及定子铁芯氢冷，定子出线水内冷。密封油系统采用单流环式密封。发电机采用机端自并励微机数字可控硅整流励磁系统，励磁系统由国电南瑞科技股份有限公司生产NES-5100型产品。由励磁变压器、整流单元、励磁调节器、起励单元和灭磁单元五部分组成。自动励磁电压调节器（AVR），采用两路完全相同且独立的自动通道，这两个通道可以并联运行或互为备用方式运行。两路通道从输入到输出完全独立，按不同的PT、CT等输入独立控制。当其中一个通道故障或异常时，它将自动退出运行，并自动无扰切换到另一通道运行，同时发出报警。单通道独立运行时，能完全满足汽轮发电机各种工况（包括强行励磁）下长期电压闭环控制运行。每一自动通道设有独立的手动通道（FCR），手动通道（FCR）能自动跟踪。若两个自动通道均故障时，系统自动切换到手动通道（FCR）运行，而不影响汽轮发电机正常工作。励磁系统中设有独立的手动通道（FCR）作为备用，FCR能自动跟踪FCR。FCR能实现汽轮发电机零起升压，且调节范围能满足汽轮发电机额定电压值的0130，并在调节范围内稳定平滑调节，以满足汽轮发电机试验的要求。出现异音的机组：NO.1 2012年12月20日11:58 首次并网； 2013年5月31日 发电机有功负荷285MW，无功140MVar，巡检发现发电机有异音，就地检查发电机风温32、33、47，定转子温度正常。联系电气检修检查：发变组保护无异常报警，采样正确，励磁系统运行正常，发电机在线监测控制箱内无报警。异音经此以后经常发生 。NO.3 2013年11月30日16:30 首次并网； 2014年8月9日，#3机组有功负荷265MW，无功负荷140MVar。 巡检发现#3发电机有异音，就地发电机风温32、33、47，定子、转子温度正常，检查其它参数均无异常。 异音经此以后经常发生 。NO.5 2014年3月20日20:04 首次并网； 2015年6月9日，#5机组有功负荷285MW，无功负荷140MVar。 11:00巡检发现#5发电机有异音，就地发电机风温32、33、47，定子、转子温度正常，检查其它参数均无异常。异音经此以后经常发生 。 处理方式：1、当时机组各项指标正常，各振动值均在合理正常范围内运行，定冷水压力正常，运行人员适度调整定冷水压力，在规程允许范围内降低定子绕组水温，观察声音无变化。 2、随即令降低发电机有功负荷至235MW以下，声音略有减小。3、 降无功至110MVar以下。发电机异音略有减小但异音并未消失。4、 调整机组氢气冷却器冷风温度，由38降低至35发电机异音未消失。5、 升发电机氢气压力至0.286MP，控制氢温后铁心温度均匀缓慢变化，发电机异音逐步减弱，直至基本消失。注：1、 以上处理方式，三台机组基本相同，仅仅是调整参数略有变化。2、 异音发生后发电分公司生产技术部请外委专家，对不同工况下发电机异音进行测量采集和分析，发现当定子铁芯温度异常升高时，机组带上一定负荷后，发电机噪音明显增加，确认机组异音频繁超过92dB(A)。当负荷下降至210MW以下，适当增加氢气压力，发电机噪声明显变小。异音产生的原因：1、机械部分：即发电机本体、定冷水引起的机械噪声。发电机出现异音时，机组其余各项监视指标均正常，振动值正常、定冷水压力正常。经对定冷水压力进行调整，观察异音无明显变化，由此基本可排除由机械噪音引起的发电机异音。2、电气部分：即发电机由于过负荷引起热应力变化，甚至变形，导致振动引起噪音。当时机组负荷DCS曲线表明各参数均在规定范围内运行，可基本排除定子部分过流引起的噪音。3、磁路不平衡引起：当时各发电机无功140Mvar左右，虽无功未超出力，但由于在升负荷、加无功过程中，无功增加的速度较快，或在无功已无法增加时，仍在增磁。往往会产生电压升高或磁路饱和，引起磁路不平衡，导致电磁噪音增大。此现象一般不影响机组运行，可随着有功或无功变化趋稳而逐步平衡，声音趋于减小这种现象也经常出现在机组启动初期，随着磁路的逐步平衡，发电机异音一般不需处理即可恢复正常。4、 冷却不均匀，导致机械膨胀引发震动噪音，升发电机氢气压力至0.286MP，发电机异音基本消失。说明铁心迭压不紧运行后定子槽楔膨胀不均匀引发电磁振动加大，产生异常声音；还有氢冷器内部有虚焊或转子通风不良（风路堵塞等）产生转子热不平衡；在处理过程中氢气冷却介质增加后膨胀收缩，引发震动噪音逐步恢复正常。预防及控制措施：1、 针对发电机运行中发出的异常声音，应加强监督，密切监视发电机各部分温度参数，如发电机定子铁芯温度、发电机定子线圈温度、发电机进出口风温、发电机定、转子进出水温度等。若发现任何一参数点温度有不正常升高现象，应立即汇报值长与部门，并继续观察该点及其他测点温度变化情况。部门接到汇报后应立即联系检修人员到现场判断温度测点的好坏，以便确定是该点温度真正升高还是因测点故障而产生的虚假温度。在此期间，监盘人员若发现该点及其他测点温度有连续升高现象时，应立即联系值长降负荷或停机。2、 当发电机运行中发出的异常声音，应适当降低发电机有功负荷至210MW及以下。3、 当发电机运行中发出的异常声音，应适当降低发电机无功负荷至110Mvar及以下。4、 当发电机运行中发出的异常声音，应适当调整发电机氢气压力，改善发电机冷却条件。5、 机组大修时及时做好各项发电机试验，例如转子风压试验、定子交直流耐压试验等。6、 机组大修时加强发电机内部检查，例如对氢冷器探伤、管路固定、氢冷器安装间隙调整、查找虚焊点等。7、 机组大修时加强对定子绕组端部线圈磨损及紧固情况的检查，大修时应进行模态试验，对不合格（椭园振型固有频率在94115Hz之间）的发电机，应进行端部结构改进，8、 运行中加强发电机各部振动在线监测。9、 发电机停机后氢气露点必须合格，当露点接近-5时必须采取措施保证露点合格。10、 发电机停运期间运行严禁投入定冷水箱加热，让发