發(fā)電機定子線圈下沉分析、處理及防范措施

1、發(fā)電機定子線圈下沉分析、處理及防范措施摘要對發(fā)電機定子線圈下沉進行了分析并提出防范措施。關鍵詞發(fā)機機;定子下沉;分析0概述烏魯瓦提水電廠總裝機為415 MW,其中1、2號機組于2000年12月并網發(fā)電, 3、4號機組于2001年3月并網發(fā)電。2號機組于2005年進行了首次大修,今年11月初開始進行A級檢修。在對定子線圈進行檢查清掃中,發(fā)現(xiàn)定子線圈存在整體下沉現(xiàn)象,經現(xiàn)場測量,大部分線圈下沉約10 mm左右,最大下沉量達到15 mm,整個線圈在定子鐵芯兩端伸出槽口部分距離大致相等,無明顯差別。槽楔有松動現(xiàn)象,線圈與端箍綁扎繩松動較為明顯,線圈間墊塊綁扎繩有約1/3松動,槽楔綁扎繩有明顯松動,在此

2、同時,對其余3臺機組也進行了檢查,發(fā)現(xiàn)均存在線圈下沉現(xiàn)象。1下沉原因分析電廠發(fā)電機定子鐵心共有144個線槽,每個線槽中鑲嵌有上下兩層線圈。線圈的固定分為線圈槽部(鐵心線槽)固定和端部固定,線圈槽部固定主要采用在上下兩層線圈之間加絕緣墊塊,在外層線圈與槽口之間裝絕緣墊條,用槽楔打緊,并在槽楔端部用絕緣滌玻繩綁扎的方法予以固定。而線圈端部固定,則采用在線圈上下各裝設一組端箍,將線圈用絕緣滌玻繩綁扎在端箍上,同時在線圈上下端部用絕緣綁扎繩將上下兩層線圈進行綁扎。機組在運行過程中,由于定子線圈、墊條和槽楔長期處于高溫運行,導致墊條和槽楔不斷收縮;同時由于線圈中通有電流時,會在線圈中產生一定的電磁力;再

3、加之機組在運行過程中,由于電網的不穩(wěn)定,經常會受到沖擊,從而造成振動。由于上述幾種原因的存在,機組運行時間長了,安裝時比較緊固的槽楔、綁扎繩等緊固件就會產生松動,如果這些緊固件沒有得到及時處理,就會使線圈出現(xiàn)松動下沉的現(xiàn)象。2線圈下沉及其帶來的影響2. 1線圈下沉量一組完整的線圈分別由中間直線段,兩端彎曲段組成,而從線圈中間至兩端,線圈分別由低電阻、高電阻、低電阻3部分組成。因此,在線圈端部必然存在搭接區(qū),根據(jù)規(guī)范要求,為了保證線圈的絕緣要求,必須要考慮端部搭接區(qū)至發(fā)電機鐵心要保證必要的爬電距離,電廠發(fā)電機端部電壓為10. 5 kV,爬電距離為100 mm。在正常情況下,線圈在定子鐵心中的位置

4、應大致對稱。對于電廠而言,線圈鐵心上下露出直線部分長度應為70 mm,上下長度差應控制在20%以內,即線圈下沉量不得超過14 mm。根據(jù)上述,檢查線圈時,在絕緣試驗合格的前提下,只要端部搭接區(qū)與定子鐵心之間的距離大于爬電距離,上下兩端線圈露出鐵心直線部分的長度差在20%范圍內,即認為是合格的。在對電廠線圈下沉進行處理時,如果下沉量超過上述標準,則必須將下沉線圈向上提升,反之,則只進行槽楔及綁扎繩加固處理即可。2. 2線圈下沉與發(fā)電機出力由于發(fā)電機是利用電磁感應原理工作的,在運行過程中,只要定子與轉子之間的氣隙和發(fā)電機定子線圈中切割磁力線的有效部分長度不變,發(fā)電機的出力就不會變化。電廠發(fā)電機定子

5、線圈鐵心高度為1 200 mm,而鑲嵌于該部分中的線圈長度即為發(fā)電有效長度。電廠發(fā)電機線圈雖然出現(xiàn)下沉,但發(fā)電機定子鐵心和轉子相對高程沒有出現(xiàn)變化,線圈有效部分長度沒有發(fā)生變化,因此,線圈下沉不會影響機組的出力。2. 3線圈下沉與線圈絕緣線圈下沉表明線圈在線槽中已經出現(xiàn)松動,這時存在兩種情況:一種是線圈下沉到一定的程度后,線圈在線槽中重新找到了平衡,會在該位置保留較長的時間,在一定的時間內,不會出現(xiàn)繼續(xù)下沉的現(xiàn)象,對于這種情況,于發(fā)電機絕緣而言是安全的。因為不繼續(xù)下沉,就不會發(fā)生相對摩擦,也不會使線圈絕緣受到磨損。另一種情況是線圈還處于不穩(wěn)定狀態(tài),會繼續(xù)出現(xiàn)緩慢下沉,在下沉過程中,會在振動下滑

6、過程中,對線圈的絕緣造成損傷,我廠線圈絕緣由內到外采用玻璃絲、環(huán)氧粉云母帶、半導體玻璃絲帶3層絕緣,絕緣厚度為3 mm,因此在對絕緣層的不斷磨損下,當達到一定的程度時,會由于線圈絕緣強度變低而發(fā)生發(fā)電機短路或接地故障,嚴重時會燒毀線圈。3下沉處理處理分為下沉量超標線圈的上提及槽楔和綁扎繩松動處理。3. 1處理工序(1)利用千斤頂、絕緣板等將定子線圈下端進行分段固定。(2)鏟除槽楔綁扎繩。(3)退出槽楔。(4)對個別下沉嚴重并可能影響今后正常運行的線圈上提,其方法為:鏟除引線絕緣,打磨焊點,短開連接點,通入約為600-800A左右直流電對線圈加熱,時間約為1520 min,待線圈溫度升至約80度

7、時翻出面層線。在機座上端固定一鋼管做支撐,在線圈鼻部穿入綁扎繩,并用槽楔插入其中旋轉,慢慢提起線圈。提升至所需高度后,嵌入面層線。(5)利用增加、調節(jié)楔下墊條,打緊槽楔。其要求為二端空啞聲不超過1/3,中間部分不超過1/2。(6)重新綁扎槽楔綁扎繩。(7)鏟除端箍綁扎繩,重新綁扎。如無法鏟除,可加固綁扎繩兩道。(8)對松動的墊塊綁扎繩予以鏟除后重新綁扎。(9)對其他可能的隱患根據(jù)情況進行維修。(10)對所有新綁扎繩等刷絕緣漆。(11)按檢修標準做各種測試、試驗。3. 2注意事項(1)打進槽楔前,槽內應用干燥的壓縮空氣吹凈,不可在槽內留有墊條碎屑等雜物。(2)打出與打進槽楔時,應特別注意防止損壞

8、線圈。(3)打槽楔時,應注意通風溝的方向,槽楔不應凸出鐵芯,槽楔下墊條伸出槽口的長度不得超越槽楔。(4)槽楔應與繞組及鐵芯齒槽配合緊密。(5)槽楔打入后鐵芯上下端的槽楔應無空隙;其余每塊有空隙的長度,不應超過槽楔長度的1/2。否則應加墊條塞實。(6)繞組接頭的銀焊接焊接頭的填料部間隙,應在0. 050. 2 mm之間,焊料應充實,焊后表面應光滑,無棱角、氣孔及空洞。(7)修理槽楔時,先用比槽寬稍窄的層壓板墊頭頂住槽楔,然后再用木錘將槽楔打進或打出。(8)在槽楔下加墊條時,一定注意使線圈各處壓緊程度一致,這樣才能保證槽楔打進后線圈緊固。4防范措施電廠其它機組線圈也存在下沉現(xiàn)象,如果時間允許,建議對其余3臺機組及時進行處理。如果在短時間內無法處理,則應采取以下措施加強監(jiān)視:(1)對這3臺機組當前的下沉量進行仔細測量,并做好標記。(2)生技科組織,檢修一次專業(yè)技術人員