謝玉華

(大唐淮北發(fā)電廠，淮北 235000)

0 引言

近幾年，300 MW和660 MW發(fā)電機出現(xiàn)故障現(xiàn)象比較多，2020年300 MW五例、660 MW三例、2021年300 MW四例、660 MW五例，均因發(fā)電機定子繞組主絕緣磨損造成發(fā)電機接地保護動作而引發(fā)機組非停事件。發(fā)電機定子故障絕緣損壞嚴重影響機組和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，按周期對發(fā)電機抽轉(zhuǎn)子進行全面檢查顯得尤為重要，保證發(fā)電機安全穩(wěn)定運行迫在眉睫。

1 事故經(jīng)過

某發(fā)電機機組B修期間，對發(fā)電機進行檢修，解體檢查。該發(fā)電機型式及基本參數(shù)見表1。

表1 發(fā)電機機組基本參數(shù)信息

拆開發(fā)電機二側(cè)端蓋，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機定子端部存在黃粉，具體部位見圖1。發(fā)電廠第一時間匯報省發(fā)電有限公司，并聯(lián)系科研院和發(fā)電機生產(chǎn)廠家到現(xiàn)場進行檢查，組織相關(guān)專題分析會，通過專業(yè)細致的分析制定了有針對性的處理方案。

圖1 定子端部鼻端層間壓板處出現(xiàn)黃粉

2 原因分析

發(fā)電機定子繞組在運行時要受到交變電磁力作用，且相鄰繞組之間產(chǎn)生的電磁力大小與流過的電流的乘積成正比， 產(chǎn)生變形位移的方向與相鄰繞組中流過電流的方向有關(guān)。對于槽內(nèi)定子線棒，因與鐵心固定成為一個整體，一般振幅較小，且沒有相對運動。而定子繞組端部結(jié)構(gòu)則類似懸臂梁，不可能像槽內(nèi)線棒那樣固定牢固，因而產(chǎn)生的振動遠大于槽內(nèi)線棒，而且層與層之間，線棒與緊固件之間常常發(fā)生相對運動，從而導(dǎo)致線棒絕緣磨損。

發(fā)電機組按照調(diào)度的要求，頻繁進行深度調(diào)峰，嚴重影響發(fā)電機各材料的膨脹不一致，造成發(fā)電機絕緣件松動。一旦定子繞組端部的緊固結(jié)構(gòu)松動，就會在運行過程中磨擦絕緣，嚴重情況下會導(dǎo)致定子繞組松動、絕緣磨損、引水管破裂、漏氫、漏水，甚至造成機組短路等事故。

3 處理方案

3．1 定子端部鼻端層間壓板處黃粉處理和檢查情況

清理黃粉以及松動的環(huán)氧泥后檢查端部擋塊、綁帶是否松動，檢查定子線圈絕緣是否磨損。如無明顯松動、磨損，則使用滌綸氈浸漬環(huán)氧樹脂后對層間壓板縫隙進行填塞，無法填塞的縫隙刷環(huán)氧樹脂，涂刷多道，盡可能讓環(huán)氧樹脂滲入。

定子端部鼻端層間壓板處黃粉清理后的縫隙和滌綸氈浸漬環(huán)氧樹脂后對層間壓板縫隙進行填塞后的效果，見圖2。發(fā)電機黃粉修復(fù)后，進行端部繞組的模態(tài)試驗，數(shù)據(jù)合格(頻率分布在95%～110%)。

圖2 黃粉清理后縫隙實物圖

3．2 發(fā)電機試驗數(shù)據(jù)

3．2．1 絕緣特性測試(見表2)

表2 絕緣特性測試數(shù)據(jù)

3．2．2 定子繞組泄漏電流及直流耐壓(2.5Un，Un=50 kV)測試(見表3)

表3 定子繞組泄漏電流及直流耐壓測試數(shù)據(jù)

3．2．3 定子繞組交流耐壓(1．5Un，Un=21 kV)測試(表4)

表4 定子繞組交流耐壓測試數(shù)據(jù)

3．2．4 定子繞組直流電阻測試(見表5)

表5 定子繞組直流電阻測試數(shù)據(jù)

3．2．5 轉(zhuǎn)子直流電阻及絕緣電阻測試(見表6)

表6 轉(zhuǎn)子直流電阻及絕緣電阻測試數(shù)據(jù)

3．2．6 轉(zhuǎn)子交流阻抗及功率損耗(膛外)測試(見表7)

表7 轉(zhuǎn)子交交流阻抗及功率損耗測試數(shù)據(jù)

3．3 防范措施

新機投產(chǎn)一年后因發(fā)電機環(huán)境、運行狀況變化可能出現(xiàn)發(fā)電機定子繞組各緊固件松動現(xiàn)象，因此新機投產(chǎn)一年后發(fā)電機必須抽轉(zhuǎn)子進行檢查試驗。由發(fā)電機廠家按照標準，對發(fā)電機定子進行全面檢查。未投產(chǎn)的發(fā)電機，要求提高發(fā)電機制造質(zhì)量，加強發(fā)電機各緊固件的緊固度。完善發(fā)電機絕緣過熱及在線射頻報警裝置，加強發(fā)電機運行日常檢查監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常及時分析處理。

利用機組調(diào)停，在時間準許的情況下，拆開發(fā)電機二側(cè)大端蓋進行端部檢查，根據(jù)檢查情況，確定是否進行發(fā)電機抽轉(zhuǎn)子繼續(xù)檢查。

發(fā)電機試驗需做定子端部模態(tài)試驗，確認是否存在振動風(fēng)險。為了能連續(xù)監(jiān)測發(fā)電機端部振動情況，可考慮安裝振動在線監(jiān)測裝置。

完善技術(shù)監(jiān)控體系，充分發(fā)揮技術(shù)監(jiān)督作用。充分發(fā)揮技術(shù)監(jiān)控安全生產(chǎn)第一道防線作用，強化技術(shù)監(jiān)控，確保技術(shù)監(jiān)控人員配置到位、日常管理規(guī)范、體系運轉(zhuǎn)正常。健全日常運行維護管理制度，建立詳細的設(shè)備運維管理臺賬，特別是重點設(shè)備、閥門要建立設(shè)備壽命管理臺帳，對性能參數(shù)做到實時掌控。

4 結(jié)論

為防止類似事故重復(fù)發(fā)生，應(yīng)加強技術(shù)監(jiān)控管理工作，對絕緣監(jiān)督預(yù)試計劃、人員配置和重要設(shè)備試驗跟蹤等工作加強管理，試驗報告要加強橫縱向?qū)Ρ确治觯猿秩墝徟炞?。每月開展發(fā)電機兩側(cè)大端蓋、滑環(huán)、出線套管等紅外測溫工作，并加強對紅外測溫記錄的對比趨勢分析。提高發(fā)電機設(shè)計和制造工藝，確保發(fā)電機端部及其它部位綁扎牢固，利用機組調(diào)停機會，有計劃的開展發(fā)電機本體檢查工作，確保發(fā)電機的安全穩(wěn)定運行。