发电机漏磁引起的端盖和螺栓发热故障分析及处理
发电机励磁装置运行中常见的故障及检修方法

发电机励磁装置运行中常见的故障及检修方法在现代发电机系统中,励磁装置可以被当做辅机设备被有效运用,其可以直接将直流电流提供给磁场绕组,进而形成新的直流磁场,励磁装置可以使发电机被更加安全地使用,如果励磁装置不能顺利运转,发电机只能进行单一的机械化运转活动,因此在使用发电机时,必须谨慎检查励磁装置,对其故障问题进行分析,确定修理手段。
1 可控硅带去的影响可控硅存在的触发脉冲问题会影响励磁装置,励磁装置在这种外部影响之下,很难继续维持稳定的工作状态。
在对电厂之中的发电机进行检修时,经常会发现这种故障问题,尽管在初期投入励磁之后,励磁可以保持正常运行的状态,但是在一处工作点位置,励磁表记会出现摆动的情况,根据实际的励磁装置检测经验,还发现如下的现象:启动励磁装置之后,启励数值达到了配套使用的发电机设备的额定电压数值的80%,而后继续增加,增磁甚至可以达到90%左右,磁力表记出现反复摆动的现象,借助研究实验,对该种现象进行研究后发现,该种现象一直存在。
对发电机组的适配单元、电力回路以及脉冲系统进行检查之后,发1/ 5现控制电压的数值并无异常。
借助示波器对脉冲情况加以观察发现,正常状态下是双脉冲,而当增磁逐渐接近故障点之后,双脉冲发生了变动,变为三脉冲,在原有脉冲的前沿部位,产生了虚脉冲,这一脉冲有时存在,有时消失,导致可控硅因被误触发而出现异常的情况。
对故障问题的形成原因进入深入研究之后发现,发电机工作现场中运用导线的长度过长,导致,电缆沟中产生了容性耦合的情况,可以直接对脉冲屏蔽线加以更换,进而强化电缆部位的屏蔽效果,使接地系统保持更高的可靠性。
2 发电机不能有效灭磁发电机同电网解列后,励磁装置要把励磁绕组的磁场尽快地减弱到尽可能小的程度。
有利用可控硅桥逆变灭磁,利用放电电阻灭磁,利用非线形电阻灭磁等灭磁方式。
在逆变的方式下,逆变失败不能有效降低励磁电流。
逆变灭磁就是将可控硅的控制角后退到逆变角,使整流桥由“整流”工作状态过渡到“逆变”工作状态,从而将转子励磁绕组中储存的能量消耗掉。
发电机下部铁磁部件发热原因及处理

发 电 机 下 部 铁 磁 部 件
发 热 因 及 处 理 原
古 洪 波 , 乐 毕 王
国 电濮 阳热 电有 限公 司, 南 濮 阳 河 国电濮 阳热 电有 限公 司 2号 发 电机 额 定 容 量 为 2 7MVA, 功 功 率 2 O Mw , 压 7 . 5 k 电 流 4 有 1 电 5 7 V, 4 70 500
为 4 B相 接 地 电 流 为 1 C 相 接 地 电 流 为 5A。 1A, 5A,
各 相 接地 电流有 较 大差异 。
C
降。
处 理方法 : 上半 抱 箍 换 为 非磁 性 材 料 。根 据 此 将 部位震 动较小 , 将上 半抱 箍去 掉后发 热超 温 现象消 失 。
的 电 压 分 别 为 0 6V、. 9 0 0 ; 相 、 相 外 . 0 4 2V、. 2V A B
架从发 电机 中 性 点 侧 的 c B 相 之 问穿 过 , 弯 向 A 、 再
相, 与各铁 质支架 焊在 一起 , 形成 对 A、 C相 的包 围 , 交 变磁 场通过 镀锌 铁 板 桥 架 发 热 ;( ) 电机 出线 的漏 2发 磁穿 过桥架 造成环 流发 热 。 处 理方 法 : 掉原 有 的铁 质 支架 , 流为 2 0A, 9 B相现 场 不便 未 测 , 公共 接 地
扁铁 中的电 流为 1 0A。将 公 共接 地 断 开后 各扁 铁 电 9
流稍 有 降低 , 明 三相 之 间有 环 流存 在 。用 临 时 接 地 说 线将 三相 封 闭外壳 分相 单独 接 地 , 得 A 相 接地 电流 测
十里 泉 发 电 厂共 有 7台发 电机 组 , 中 1号 ~ 5 其
号 为 1 0Mw 机 组 , 4 6号 、 号 为 3 0 Mw 机 组 。 机 组 7 0
发电机集电环发热现象原因分析及解决措施

发电机集电环发热现象原因分析及解决措施发电机集电环发热现象是指在发电机工作过程中,集电环表面会产生较高的温度。
发电机集电环是传递电流和信号的元件,其发热问题可能会导致电机工作不稳定,影响其寿命和性能。
下面将对这一问题的原因进行分析,并提出相应的解决措施。
第一,导电性能不佳。
集电环与电刷之间的接触电阻过大,导致电流通过时产生较大的功率损耗,从而使集电环表面温度升高。
此外,集电环使用过程中可能出现表面氧化、结焦等现象,进一步导致导电性能下降。
解决措施:可以采用金属材料具有较好的导电性能,如铜或银制造集电环,提高传导电流的能力。
另外,可以采取定期清洗集电环表面,确保其表面光滑,减少氧化和结焦现象的发生。
第二,机械磨损。
在发电机长时间运行过程中,集电环与电刷之间会发生机械磨损,产生摩擦热,进而导致集电环发热。
解决措施:在设计和制造发电机时,选择合适的材料和加工工艺,提高集电环和电刷的耐磨性。
另外,重视发电机的维护保养工作,定期更换磨损严重的集电环和电刷,减少摩擦磨损引起的发热问题。
第三,散热不良。
发电机集电环在工作过程中产生的热量无法及时散发,导致集电环表面温度升高。
解决措施:可以在集电环表面涂覆散热涂料,增加散热面积,提高热量的散发能力。
另外,设计和优化发电机的散热系统,确保冷却风扇、散热片等部件的正常工作,提高散热效果。
第四,电流过大。
当发电机输出电流超过其额定电流时,集电环会负载过重,导致发热问题。
解决措施:在设计和选型发电机时,根据实际需求合理确定额定电流,并选择合适的容量。
此外,可以通过增加集电环数量、改变排列方式等方式,提高集电环的承载能力,降低电流过大带来的发热问题。
综上所述,发电机集电环发热问题主要有导电性能不佳、机械磨损、散热不良和电流过大等原因所导致。
解决这一问题可以采用改善导电性能、提高耐磨性、增强散热能力以及调整电流等手段。
通过有效的措施,可以有效降低发电机集电环的发热现象,提高其稳定性和使用寿命。
发电机过热的原因与处理方法

发电机过热的原因与处理方法
1、发电机的三相负荷电流不平衡,过载的一相绕组会过热;若三相电流之差超过额定电流的10%,即属于严重蛄相电流不平衡,三相电流不平衡会产生负序磁场,从而增加损耗,引起磁极绕组及套箍等部件发热。
应调整三相负荷,使各相电流尽量保持平衡。
2、发电机没有按规定的技术条件运行,如定子电压过高,铁损增大;负荷电流过大,定子绕组铜损增大;频率过低,使冷却风扇转速变慢,影响发电机散热;功率因数太低,使转子励磁电流增大,造成转子发热。
应检查监视仪表的指示是否正常。
如不正常,要进行必要的调节和处理,使发电机按照规定的技术条件运行。
3、进风温度过高或进水温度过高,冷却器有堵塞现象。
应降低进风或进水温度清除冷却器内的堵塞物。
在故障未排除前,应限制发电机负荷,以降低发电机温度。
4、定子绕组的并联导线断裂,使其他导线的电流增大而发热。
应立即停机进行检修。
5、风道被积尘堵塞,通风不良,造成发电机散热困难。
应清除风道积尘、油垢、使风道畅通无阻。
6、轴承加润滑脂过多或过少,应按规定加润滑脂,通常为轴承室的1/2~1/3(转速低的取上限,转速高的取下限),并以不超过轴承室的70%为宜。
7、轴承磨损。
若磨损不严重,使轴承局部过热;若磨损严重,有
可能使定子和转子摩擦,造成定子和转子避部过热。
应检查轴承有无噪音,若发现定子和转子摩擦,应立即停机进行检修或更换轴承。
8、定子铁芯绝缘损坏,引起片间短路,造成铁芯局部的涡流损失增加而发热,严重时会使定子绕组损坏。
应立即停机进行检修。
有任何问题都可咨询西安宏港!。
发电机常见故障处理方法

发电机常见故障处理方法发电机在使用过程中会常出现的故障有以下这些:发电机失磁;漏油;输出功率不足;机油压力过低;冷却液温度过高;发动机冒白烟;发动机空载时冒黑烟;转速不稳定;发动机不着火;发动机不能起动等。
具体故障原因处理方法如下:1、发电机失磁故障原因:发电机长时间不用,导致出厂前含在铁芯中的剩磁失去,励磁线圈建立不起应有的磁场,这时发动机运转正常但发不出电,此类现象在新机、存放于潮湿环境或长期不用的机组较多。
处理方法:对发电机主输出回路进行检查,防止输出端存在短路造成励磁无法建立;有励磁充磁按钮的按一下励磁充磁按钮;无励磁按钮的,用电瓶对其充磁。
2、漏油故障原因:由于发动机内有多处采用压力密封的形式,如汽缸套-活塞-活塞环间,增压器-增压器转子轴间,这种密封一般在发动机有约1/3负荷时,才充分发挥作用,而负荷小时便有可能出现轻微的渗漏现象,否则可能出现以下故障:1)活塞-汽缸套密封不好,机油上窜,进入燃烧室燃烧,排气冒蓝烟;2)对于增压式柴油机,由于低载、空载,增压压力低。
容易导致增压器油封(非接触式)的密封效果下降,机油窜入增压室,随同进气进入汽缸;3)上窜至汽缸的一部分机油参与燃烧,一部分机油不能完全燃烧,在气门、进气道、活塞顶、活塞环等处形成积炭,还有一部分则随排气排出,在排气管道内聚集或形成积炭,当聚集的机油和积炭到一定程度就会从排气歧管的接口处流出;4)增压器的增压室内机油积聚到一定程度,就会从增压器的结合面处渗漏出;5)长期小负荷运行,将会更严重导致运动部件磨损加剧,发动机燃烧环境恶化等导致大修期提前的后果。
处理方法:使用时应尽量减少低载/空载运行时间,并规定最小负荷不能低于机组额定功率的25%-30%;3、输出功率不足故障原因:燃油滤清器发生堵塞造成供油不畅;燃油输油管道漏气,有空气渗入进油管;发动机空气滤清器发生堵塞造成进气不畅;燃油温度过高;发动机排气被压过高;机油油面过高,对曲轴产生了阻力导致发动机功率亏损;发动机增压器后端与发动机进气歧管之间可能存在漏气现象导致进气压力不足;故障处理:检查燃油滤清器滤芯,如发生堵塞或存在大量杂质,请更换燃油滤清器;检查燃油供油管道,如有渗漏情况存在,进行处理,防止发动机运行时空气进入供油管;检查空气滤清器滤芯,使用压缩空气对其进行清洁或更换滤芯;测量燃油温度,如果燃油温度超过50℃,请对燃油进行降温或补充燃油降低其温度;检查发动机排气管道,确保排气管到畅通,保证排气被压小于90mmhg;在冷机状态或停机5-10分钟后,通过油标尺检查油底壳机油液面高度,如果机油液面已超过"H"位,请排出多余的机油,液面保持在"L"与"H"位之间靠近"H"位为宜;在运行状态下,借助必要的工具对增压器后端至进气歧管之间的气管进行检查(注意防止高温高压气体造成的烫伤),对存在漏气的部位进行紧固;4、发动机机油压力过低故障原因:曲轴箱机油油位太低或无机油;发动机冷却液温度总是维持在一个较高的温度值上,导致机油油粘度偏低所致;机油压力传感器故障或传感器信号可能对地短路;机油滤清器发生堵塞,造成油道供油不足;所使用的润滑油粘度级别不符合使用环境的要求;其他故障。
发电机典型故障分析与处理

发电机典型故障分析与处理发电机是一种将机械能转化为电能的设备,广泛应用于工业生产、农业生产、建筑工地、船舶等领域。
然而,由于使用环境、频繁运转或不当维护等原因,发电机常常会发生各种故障。
以下将从常见的故障种类、故障原因和处理方法三个方面进行分析和探讨。
首先,常见的发电机故障包括:功率输出不正常、电气系统故障、机械故障和燃油系统故障等。
功率输出不正常是发电机常见的故障之一、造成功率输出不正常的原因可能有:发电机负载过大、发电机转速过低、导线接触不良、电路故障等。
处理措施主要包括:降低负载、调整发电机转速、检查并清理接线端子、修复或更换故障电路。
电气系统故障也是常见的故障之一、电气系统故障的原因可能有:发电机绕组短路、绝缘老化、开关故障等。
处理措施包括:检查绕组是否短路、绝缘是否老化,并修复或更换故障部件。
机械故障是发电机故障的另一类常见类型。
机械故障的原因可能有:轴承磨损、机械零件松动、传动皮带断裂等。
处理措施包括:检查轴承是否磨损、紧固松动的零件,并更换损坏的传动皮带。
燃油系统故障也是发电机常见的故障之一、燃油系统故障的原因可能有:燃油泵故障、燃油过滤器堵塞等。
处理措施包括:检查燃油泵是否正常工作、更换堵塞的燃油过滤器。
其次,发电机故障的原因一般可以分为两大类:外部原因和内部原因。
外部原因主要包括:使用环境恶劣、供电不稳、操作不当等。
例如,环境湿度过大、粉尘多、高温或低温等会导致发电机运行不正常。
内部原因主要包括:使用寿命过长、维护不当、零部件老化等。
发电机零部件在长时间运行后会出现磨损、老化等问题,如果没有及时维护保养,就容易引发故障。
最后,对于发电机故障的处理方法,需要根据具体故障情况进行分析和解决。
一般可以采取以下措施:1.定期维护并保养发电机,包括更换燃油、机油、空气滤清器等,清理发电机表面和散热器。
2.对发电机进行巡视和检测,及时发现故障并进行修复。
3.配置备用发电机,以备不时之需。
4.合理调整和控制发电机负载,避免过载或过低负载引发故障。
发电机转子磁极接头过热缺陷的分析及处理

S C I E N C E &T E C H N O L O G Y I N — 2 F 0 O 1 3 R M — N A O T I . O 1 N 9
发 电机转 子磁极接 头过热缺 陷的分析及处理①
( 贵州乌 江水 电开发有 限公 司索 风营 电厂 贵州贵 阳 5 5 O 2 1 5 )
和 运行数据显示 , 三台机组在 l 0~ 3 机组检修发现 的问题
l 3 0 Mw 之 间 均 振 摆 较 大 , 这 一 区 域 被 定 3 . 1机组 大修 时间 接5 2 号 磁 极 的励 磁 引 线穿 过 转 子 支 架 上端 面 处放 电 , 铜 排 引线 已烧 损一 贯 穿 性小 洞 , 支架 烧 损 宽2 0 mm , 深1 0 mm。
1 设备技术参数
索 风 营 发 电厂 3 台2 0 0 Mw 水轮 发 电机
2 磁极结构简介
修; 2 0 0 9 年3 月3 日 至4 月2 2 日, 三号机组 大修 ;
索风 营 发 电机 转 子 共计 5 2 个磁极, 每 个 2 0 1 0 年1 0 月1 5 日, 一号 机组第 二次 大修 ( 主 要
电压 : 1 5. 7 5 k V, 转 子 额 定 电流 1 7 4 3 . 7 A, 排, 连 接 如 下 图所 示 , 接头 可视 接 触 面 8 0× 极 间、 3 2 号和 3 3 号 磁极 间 连 接 接 头 绝 缘 发 转 子额 定 电压 3 8 5 . 5 V, 发 电机绝 缘 等 级 : F 6 0 mm = 4 8 0 0 I T l m , 两个接头 分别用2 颗 黑 碳化 , “ U” 型 连 接铜 排 表 面严 重 氧化 且 坑 级。 M1 2 - 8 螺栓紧固连接。 励磁 引线采 用9 0 X 9 凹不平 , 过热烧损严重 , 其 中4 号 磁 极 引 线 机组 投产时间及运行状 况。 铜母线 , 励 磁 引 线 和 磁 极 抽 头 引 线 得 接 头 导 电 接 触 面 最 大 的 凹 处 直 径 1 0 mm 、 深
发电机励磁碳刷滑环发热的分析资料

发电机励磁碳刷滑环发热的分析资料发电机励磁系统是发电机重要的组成部分,它通过励磁碳刷和滑环传递电能,将直流电能转化为旋转磁场激励转子产生电能。
然而,在操作过程中,励磁碳刷和滑环容易发生发热现象,影响发电机的工作效率和寿命。
因此,对励磁碳刷和滑环发热进行分析和研究具有重要的理论意义和工程应用价值。
首先,发电机励磁碳刷发热产生的原因主要包括以下几个方面:1.电流过大:发电机励磁系统中的电流过大会引起碳刷和滑环的发热。
电流过大可能是由于电路故障或者励磁系统设计不合理导致。
2.电刷磨损:随着碳刷的使用,表面温度升高,碳刷磨损加重,摩擦热量增加,导致发热。
3.碳刷接触不良:碳刷与滑环接触不良会引起局部电弧,产生发热现象。
4.碳刷品质问题:碳刷本身的质量问题也会导致发热,如碳刷材料不合理、工艺不当等。
其次,励磁滑环发热的原因主要包括以下几个方面:1.滑环接触不良:滑环与碳刷接触不良会导致电流不稳定,产生发热。
2.滑环表面不平整:滑环表面不平整会加大滑环与碳刷之间的接触阻力,产生发热。
3.滑环材料问题:滑环材料的选择和使用不当也会导致发热问题,如滑环材料不耐高温、导电性差等。
针对励磁碳刷和滑环发热问题,可以采取以下的解决措施:1.优化励磁系统设计:合理确定励磁电流,避免电流过大导致发热问题。
2.选择优质碳刷和滑环:选择质量好、导电性能好的碳刷和滑环材料,并注意其表面的平整度。
3.加强维护保养:定期检查励磁碳刷和滑环的磨损情况,及时更换磨损严重的碳刷和滑环。
4.加强润滑保护:在励磁碳刷和滑环之间加入适当的润滑剂,减少摩擦产生的热量。
5.提高工作环境温度:将发电机励磁系统放置在适当的温度环境下,避免高温环境下励磁碳刷和滑环发热。
综上所述,发电机励磁碳刷和滑环发热问题对于发电机的工作效率和寿命具有一定的影响,需要引起重视。
通过合理的励磁系统设计、选择优质的碳刷和滑环材料、加强维护保养等措施,可以有效减少碳刷和滑环的发热问题,提高发电机的运行效率和寿命。
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发电机漏磁引起的端盖和螺栓发热故障分析及处理摘要:介绍了不同类型发电机漏磁引起端盖和螺栓发热的几起案例现象及相应处理情况,分析了发电机漏磁引起端盖和螺栓发热的原因,提出了解决办法、安装验收注意事项和建议。
关键词:发电机漏磁端盖螺栓发热0 引言大型发电机由于定子线圈的节距大,每个相带的线圈数量比较多,导致绕组端部较长,在定子线圈端部形成一个旋转漏磁场。
另外,隐极式转子在转子线圈端部也有一个随转子旋转的漏磁场。
以上两个旋转漏磁场在发电机端部形成一个合成的旋转漏磁场,其中定子端部漏磁场为主要成分。
由于漏磁通总是沿着磁阻最小的路径通过,因此,定子和转子漏磁通的耦合主要集中在端部最边段铁芯处和定子的压圈内圆、压指等处,导致这些部位附加损耗增大,温度升高。
虽然,发电机厂为减小漏磁附加损耗,从技术角度对发电机结构采取了相应措施。
例如,定子铁心端部采用阶梯段结构,逐步增大气隙,增大漏磁通磁路电阻,可以减少从轴向进入定子铁心的漏磁通;定子铁芯压圈、压指、压板以及转子护环,采用电阻系数低的非磁性钢板或铸钢材料,可以分别对定子端部和转子端部漏磁通起到削弱作用;采用硅钢片叠压导磁性较好但导电性能差的磁屏蔽,可以通过导磁减少漏磁损耗;采用铜或铝制成的导电性能好但导磁性能差的电屏蔽,可以利用电屏蔽内的涡流阻止漏磁进入压圈等。
但是,部分发电机由于设计等原因,端部漏磁仍然偏大,时常有发电机出现端盖或螺栓发热现象;特别是当发电机非正常方式运行(进相运行、空载试验、短路试验、非全相运行等)时,定子磁通和转子磁通在端部的合成漏磁通增大,结构件中涡流损耗过大,问题暴露更明显。
不仅降低了发电机效率,还影响到发电机运行的安全性和可靠性。
1 故障案例1.1案例一:发电机内端盖和机端结合面出现灼烧痕迹1.1.1设备概况某电厂2×330MW汽轮发电机组,发电机型号T255-460,额定电压24KV,额定电流9339A,励磁电压542V,励磁电流2495A。
两台机组于2011年10月双投。
1.1.2故障描述2017年5月,1号发电机A级检修时,发现汽、励两端金属内端盖和机端结合面均出现多处灼烧放电痕迹。
除此之外,还有另一个问题,当时没有引起业主和检修技术人员的注意,即汽、励两端金属内端盖和机端结合面喷涂了防锈漆。
见下图。
1.1.3故障处理由于2016年2号发电机A修时未发现汽、励两端金属内端盖和机端结合面放电灼烧现象,也未留下当时的影像资料作比较,现场检修技术人员一时无法理解。
经过与发电厂技术人员交流,决定将发电机内端盖和定子机壳绝缘起来。
首先,安排检修人员将发电机内端盖和定子机壳灼烧部位进行打磨清理,然后在结合面增加了2mm厚绝缘垫片,同时给螺栓增加了绝缘套筒和绝缘垫,确保发电机内端盖与机壳彻底绝缘,避免再次出现环流发热现象。
1.2案例二:俄制发电机端盖螺栓温度高1.2.1设备概况某电厂2×500MW汽轮发电机组,发电机型号TBB-500-2EY3,额定电压20KV,额定电流17000A,YY接法。
两台机组分别于1995年12月、1996年5月投运。
1.2.2故障描述两台机组168小时试运过程中,均发现发电机励侧端盖螺栓有个别发热现象,最高温度超过110℃。
经对端盖结合面清理、打磨,安装运行后,取得一定效果。
后来两台机组经过解体检修,发电机运行中,励侧端盖螺栓再次出现发热现象,夏季满负荷时励侧端盖螺栓最高温度超过130℃。
1.2.3故障处理在168小时试运后,首先清理励侧上下端盖接触面,并在励侧端盖突出部分发热表面加装160×160×12mm铜板,取得一定效果,端盖螺栓温度维持在60℃左右。
机组经过检修以后,针对在运行中发电机励侧端盖螺栓再次出现发热现象,通过更换不锈钢螺栓、清理螺栓结合面、各螺栓连接短路接地等方法均未见明显效果。
后发现是国产化后的端盖密封胶条尺寸偏大,影响了端盖和机壳接触。
继续选用俄制密封条后,再无发热现象。
1.3案例三:国产空冷发电机端盖螺栓发热1.3.1设备概况某电厂2×350MW汽轮发电机组,发电机型号QFa-350-2 ,额定电压22KV,额定电流10806A,额定励磁电压371V,额定励磁电流1749A。
两台机组于2013年双投。
1.3.2故障描述两台机组投产后,均发现发电机励侧端盖螺栓有个别发热现象,且螺栓周围油漆有高温变色现象,满负荷时最高温度超过104℃。
电气专业立即在发电机励端设置巡检记录本,要求巡检人员进行每日定期巡检,观察并记录温度变化趋势。
期间,电气专业人员曾经试图将发热螺栓拆下进行绝缘处理后再装上试验其效果,但由于运行中处理不方便,未见成效。
基本上同一时期,另外一电厂两台型号为QFa-330-2,功率330MW的空冷发电机也出现同样问题,夏季满负荷时,端盖螺栓最高温度103℃。
1.3.3故障处理机组检修时,首先清理端盖接触面,并检查更换了端盖绝缘垫片、螺栓绝缘套筒、螺栓绝缘垫片等。
安装后,用500V摇表检查端盖对机壳绝缘在10兆欧以上。
机组运行后,所有端盖螺栓温度在60℃以下。
1.4案例四:国产双水内冷发电机并网升压时端盖螺栓发热1.4.1设备概况某电厂125MW双水内冷发电机,1984年投产。
1.4.2故障描述2002年1月,发电机在并网前升压过程中,发电机端盖螺栓有多处发热冒烟。
经检查,发热螺栓的绝缘套筒和绝缘垫片均已不全,发电机铁芯、压圈及端部其余构件均无异常。
经分析,当时励磁电流已经达到额定空载电流的1.5倍。
1.4.3故障处理将发电机两端端盖的螺栓全部进行了一次检查,清理端盖接触面,检查更换了端盖绝缘垫片,已缺损螺栓绝缘套筒、螺栓绝缘垫片等。
重新开机并网,运转正常。
2 故障分析虽然发电机端盖距离定子、转子端部较远,磁场强度较小,但是端盖的整体面积较大,其相应的磁通量也大,感应的电势也相对较高。
案例一,发电机厂家原设计金属内端盖和机壳结合面要求紧密结合,是不绝缘的。
理论上,发电机端盖和机壳是一个整体,端盖和螺栓均不应该发热。
该厂2号发电机大修时,端盖与机壳结合面未发现灼烧痕迹,螺栓也未见发热现象,说明发电机厂的设计本身是没有问题的。
但是,当端盖与机壳结合面接触不好时,感应的电势也相对较高;此时,环流就会通过端盖与机壳接触面、端盖螺栓处通过,当电流较大时,端盖与机壳接触面、螺栓就会明显发热。
案例一中,由于发电机端盖与机壳结合面接触不良,在分布电势较高的情况下,最终导致发电机内端盖与机壳结合面接触紧密、导电良好的部位出现了灼烧放电痕迹。
由于灼烧痕迹不具备在短时间内刷镀修复的条件,同时端盖结合面平整度也不能确保合格,所以,在和发电机厂家技术人员进行交流后,决定将发电机端盖和机壳进行了绝缘,彻底隔绝了漏磁可能引起的环流发热。
案例二,俄制进口发电机设计中,端盖和机壳结合面也是要求紧密结合,没有绝缘的。
端盖螺栓发热的原因,是安装工艺不当,起初是结合面不干净平整,后来则更是密封垫尺寸不合格,加剧了结合面压接触不良,最终导致环流集中通过端盖螺栓部位进行发热。
至于普通螺栓更换为不锈钢螺栓,没有任何意义;因为在端盖螺栓已经出现环流发热的情况下,不锈钢螺栓不是绝缘体,而是金属导电体,起不到任务阻断电流的作用。
相反,在端盖突出部分发热表面加装160×160×12mm铜板,则起到了铜屏蔽的作用,因此可以降低端盖突出部位的发热量。
案例三,国产空冷发电机内端盖是玻璃钢材质,外端盖是金属材质。
发电机厂家设计,外端盖和机壳结合面是绝缘的,目的是为了避免出现环流。
但是,由于检修安装技术人员和质检人员经常不能深刻领会发电机厂设计理念,对发电机端盖和螺栓绝缘垫、绝缘筒等不能引起足够重视,最终安装人员稀里糊涂进行了装配,质检人员不明不白进行了验收。
直到设备暴露问题后,才开始查找分析原因。
案例四,端盖和机壳本应是绝缘的,但由于部分端盖螺栓的绝缘缺损,环流自此部分螺栓集中通过。
此次故障时,发电机尚未并网,发电机端部合成漏磁通实际仅为转子漏磁通,励磁电流被误升至额定空载电流的1.5倍,端盖上的感应电流也相应增加到1.5倍,发热功率P=I2R则增加到了2.25倍,使得螺栓发热量剧增而冒烟。
3 结论和建议3.1结论3.1.1当发电机内端盖为金属材质时,内端盖容易发生端盖和螺栓发热问题;当发电机内端盖为玻璃钢等绝缘材质时,外端盖容易发生端盖和螺栓发热问题。
3.1.2 发电机金属端盖与发电机机壳结合面,要么彻底绝缘,起码也要确保不发生两点接地,不至形成环流;要么认真清理、打磨结合面,保证结合面干净平整、结合密实,确保导电良好。
3.1.3不锈钢螺栓的作用只是不导磁,导电还是非常好的,所以,不锈钢螺栓并不能阻断发电机端盖高磁通量下形成的环流。
3.1.4发电机端盖绝缘不好或结合面接触不好时,励磁电流越大,端盖和螺栓发热的程度会越高。
3.2建议3.2.1发电机端盖与机壳结合面设计为绝缘结构时,在安装的过程中,一定要边安装,边使用摇表检测端盖对发电机机壳的绝缘。
一是利于及时发现问题,二是可以避免返工。
3.2.2发电机厂应该针对漏磁引起的问题,对同类型号的发电机端部漏磁进行计算和分析,必要时进行局部改造,通过加装铜屏蔽等方式减弱漏磁对发电机结构件及周围设备的影响。
3.2.3当发现发电机端盖或螺栓发热时,要立即测量其实际温度,并安排专人进行特巡,做好趋势分析,并积极联系发电机厂,讨论制定解决方案,择机消除隐患。
3.2.4发电机起停机和试验时,一定要加强对定子电流、励磁电流,以及发电机内外各部件温度的监测,确保在要求范围之内。
参考文献:[1]电机学,汪国梁.北京机械工业出版社.1987.[2]华北电力学院动力工程系培训教材.1994.[3]电机学,阎治安,崔新艺.西安交通大学出版社.2005.[4]端部结构参数对1550MW核能发电机漏磁及涡流损耗的影响,黄嵩曾冲杨永明周光厚[5]俄制TBB-500-2EY3型发电机端盖螺栓温度高原因分析,李义中作者简介:刘明义(1971—)男,工程师,山西国峰煤电有限责任公司生产技术部电气专工,从事电气设备的技术管理。