發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈匝間短路.doc

四季度學(xué)習(xí)體會(huì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈匝間短路故障分析及識(shí)別方法自今年年初以來(lái)，1#汽輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)一直較大且不穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)汽機(jī)專業(yè)的檢查分析，沒(méi)有找到原因；從電氣角度來(lái)看，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈匝間短路有可能會(huì)引起機(jī)組振動(dòng)增加，經(jīng)過(guò)電氣檢修班試驗(yàn)組的檢查并對(duì)轉(zhuǎn)子直流電阻進(jìn)行測(cè)量，將數(shù)據(jù)與原大修試驗(yàn)數(shù)據(jù)及出廠數(shù)據(jù)比較后，沒(méi)有明顯的變化，鑒于試驗(yàn)設(shè)施的原因，無(wú)法作進(jìn)一步的檢查，但機(jī)組振動(dòng)異常至今已有半年多，電氣運(yùn)行沒(méi)有發(fā)現(xiàn)1#發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流、無(wú)功和風(fēng)溫的任何異常現(xiàn)象，這表明發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈匝間短路的可能性并不大，但在沒(méi)有對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行徹底檢查之前，還不能完全排除由于電氣原因引起的機(jī)組振動(dòng)。從機(jī)組安全運(yùn)行的角度而言，有必要對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈匝間短路故障的機(jī)理進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，同時(shí)可以提供識(shí)別發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈是否發(fā)生匝間短路的一些基本方法，以供電氣運(yùn)行和檢修參考。汽輪發(fā)電機(jī)是一種高速隱極式同步電機(jī)，轉(zhuǎn)子受到強(qiáng)大的離心力的作用，大容量汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可達(dá)170180m / s。轉(zhuǎn)子表面是承受機(jī)械應(yīng)力和發(fā)熱的最關(guān)鍵的部件，因此汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈匝間容易發(fā)生短路故障。由于轉(zhuǎn)子線圈匝間短路故障初期對(duì)機(jī)組的正常運(yùn)行影響不大或故障特征不明顯，因此許多匝間短路故障常常被忽略了，但長(zhǎng)期匝間短路故障運(yùn)行情況下，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子線圈一點(diǎn)甚至兩點(diǎn)接地，也會(huì)對(duì)其壽命產(chǎn)生影響，導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。轉(zhuǎn)子線圈匝間短路故障的主要原因是：轉(zhuǎn)子線匝絕緣的移動(dòng)、轉(zhuǎn)子端部的熱變形、線圈部墊塊的松動(dòng)或護(hù)環(huán)絕緣襯墊的老化，小的導(dǎo)電粒子或碎渣進(jìn)入轉(zhuǎn)子線圈端部及通風(fēng)溝。匝間短路能造成轉(zhuǎn)子熱平衡的破壞，轉(zhuǎn)子漏磁場(chǎng)發(fā)生變化，定子繞組并聯(lián)支路的環(huán)流及主軸、軸承座的磁化（軸電壓的升高），其影響程度主要取決于短路的程度及部位。當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈發(fā)生匝間短路時(shí)，不同的接觸電阻將使熱損耗I 2 R發(fā)生變化，接觸電阻越小，短路損耗越大；當(dāng)繞組有一半電流被旁路時(shí)，短路損耗將達(dá)線圈總損耗的四分之一。短路會(huì)導(dǎo)致繞組的總損耗減小，轉(zhuǎn)子的平均溫度降低，而故障點(diǎn)的短路損耗增加，導(dǎo)致局部溫度升高，熱膨脹在一個(gè)很小范圍內(nèi)發(fā)生，因而轉(zhuǎn)子發(fā)生不同程度的彎曲，振動(dòng)增加。隨著勵(lì)磁電流的增加，振動(dòng)也隨著增加。匝間短路運(yùn)行時(shí)，略去開(kāi)槽造成磁勢(shì)的少許不連續(xù)，轉(zhuǎn)子磁勢(shì)的空間分布近似于一階梯形波，轉(zhuǎn)子的磁勢(shì)效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)局部損失，具有去磁效應(yīng)，使短路磁極的磁勢(shì)削弱，波形發(fā)生畸變。由階梯形波變成馬鞍形波，因此轉(zhuǎn)子匝間短路雖然引起轉(zhuǎn)子電流增大，但無(wú)功卻相對(duì)減小或不變，這一明顯特征可作為識(shí)別轉(zhuǎn)子線圈匝間短路故障的主要依據(jù)。從轉(zhuǎn)子線圈匝間短路故障的分析機(jī)理中可得出發(fā)電機(jī)在匝間短路運(yùn)行時(shí)的以下幾個(gè)征兆：1、機(jī)組振動(dòng)增大；2、勵(lì)磁電流增大，振動(dòng)幅值增大；3、發(fā)電機(jī)出口風(fēng)溫提高，振動(dòng)幅值增大；4、在勵(lì)磁電壓不變的條件下，勵(lì)磁電流增大；5、勵(lì)磁電流增大，而無(wú)功卻變小或不變。根據(jù)以上這些特征，可以比較準(zhǔn)確地識(shí)別轉(zhuǎn)子線圈是否發(fā)生匝間短路