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摘要：随着经济的快速发展，对发电机的要求越来越高，发电机是发电厂重要的设备之一，它起着很大的作用。目前我国发电机的发电厂大部分是采用国外的技术进行制造的。但是仍存在需要改善的地方。面对发电机的一些问题，我们要及时解决。对于正在使用的发电机，要进行定期的检查修理，防止发电机在正常工作过程中出现故障。提高发电厂的工作效率。
关键词：发电机定子；故障分析；修理方案
引言：发电机是发电厂最重要的主设备之一，其制造质量将影响到电厂机组的安全稳定运行，关系到国计民生。目前，我国新投产的机组部分是采用引进国外技术制造的国产600 MW发电机，其制造工艺方面存在一些不成熟之处。现对某发电机的定子故障情况进行分析，介绍其修理方案，以供参考。
1发电机故障现象及原因分析
某发电厂发电机采用某公司制造的 QFSN-600-2 型汽轮发电机，额定功率 600 MW，额定电压 20 k V，额定电流19 245 A，冷却方式为水氢氢冷（即定子线圈采用水内冷，转子线圈采用氢内冷，静子铁芯及其他构件采用氢气表面冷却）。出厂编号 60SH016。定子槽数为 42 槽，每槽放置上下两层线棒，水内冷的定子线圈是由实心股线和空心导线交叉组成，空实心铜线之比为 1∶2，均包有玻璃丝绝缘层。上层线棒的导电截面积要比下层的大，上层由 4 排、每排 5 组空实股线组成，下层为 4 排 4 组。定子绕组为 60°相带三相、双层绕组，双路并联、Y 连接。定子线圈的空心导线内通过冷却水以冷却铜线，定子线圈对地绝缘采用 F 续绝缘。在线圈的槽内直线段和出槽口、端部均进行了表面防电晕处理。该发电机属新投产机组，因其他电厂同类型发电机组发现存在定子线棒端部放电隐患，在机组通过 168 h 试后一个月，该电厂对发电机进行了抽转子全面检查。发现定子线棒端部存在放电重大隐患，发电机定子汽励两端共有 9 处放电痕迹，分别为励端线棒槽号，A 相 23-24，B 相 10-11，B 29，只有经过维修这些，才能得到好转。
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2定子下层线棒防晕结构
放电痕迹距离高阻防晕层末端（距离槽口 670～780 mm 位置）均位于端部的第一与第二道可调绑环间同相的上层线棒之间，放电痕迹在线棒下部的适形材料表面，其中最严重的放电痕迹是在两线棒间的绑扎带底部。在检查中发现发电机还存在手包绝缘未包实、表面覆盖漆脱落、水笼带灌胶未全部固化等问题。从修理时拆出的线棒上，也发现了线棒有多处放电痕迹。
3发电机现场修理方案及过程
3.1彻底检查发电机
如果仅仅对线棒表面局部修理，将达不到根本消除隐患的目的。局部修理方案，不能保证端部固定的整体性；只是处理了发电机的表面的痕迹问题，就没有对层间及下层线棒进行检查处理。为彻底消除隐患，就应该拆出并更换上层线棒修理，并对下层线棒进行试验检查，必要时进行修理。剥离上下层线棒头子的绝缘层和绝缘套，松掉上下层线棒卡箍并用热吹风机加热绝缘引水管两端，拆除上下层线棒的绝缘引水管，分离上下层线棒焊接接头。拆上层线棒端部支撑环，拆出上层线棒相关的端部本相和隔相垫块，拆可调绑环，敲出间隔垫块，拆出槽口垫块和槽内气隙隔板（挡风橡皮）等，拆槽楔，拔出侧面半导体垫条，抬出上层线棒。拆出层间垫条，清理端部和槽内，检查层间测温元件的情况，将两侧端部层间支撑管拆除，修磨残留杂物后清理端部。检查清理整个发电机定子（特别是定子槽内）。对未拆出的定子线棒做补晕处理。下层烘焙及补漆。对剩余未拆出的下层定子线棒做电气试验（直流耐压试验 50 k V，1 min；电晕试验，分相 25 k V，不起晕；交流耐压试验 36 k V，1 min），试验合格后，清理整个发电机，并检查下线槽的槽内情况，准备重新下线。新线棒嵌入前要做相应试验并合格。（流量试验 0.1 MPa15 s，偏差不大于平均值的±10%；水压试验 1.5 MPa，2 h；交流耐压试验 57.5 k V，1 min；电晕试验，30 k V，不起晕）铁损试验合格后，嵌上层线棒。放层间垫条布置和端部层间支撑管水笼带预埋，检查测温元件注意水笼带出口应避开隔相位置。上层线棒下线，槽内临时支紧固定 ℃，拆除临时测温元件木制大封板，自然冷却至 40 ℃以下。拆去槽楔检查孔上纸带，检查层间测温元件，下层线圈与锥环间塞紧浸渍适形绳，清理发电机。进行修后的电气试验并合格（直流耐压试验 50 k V，1 min；分相 22 k V 起晕试验，不起晕；交流耐压试验 32.25 k V，1 min；定子端部固有频率测试和模态分析；铁损试验）。发电机的定子线棒修理中更换了上层 42 根线棒，修后各项试验合格。经过了约一个月的线棒修理工期后进行交接验收，进入到发电机穿转子恢复阶段。机组投运后发电机运行正常，定子线棒修理的质量良好。
3.2改用软化水
配氨系统改用软化水，以避免氨泵结垢等问题。由于氨系统结垢问题不仅影响动设备的运行和机械密封的使用，而且还会引起工艺系统管线以及喷雾器堵塞等，造成装置停工，处理难度较大。所以，对配氨系统改用软化水，完全避免了结垢的情况，保证了相关系统设备的长周期运行。
3.3加强检修管理和质量控制
检修过程中，要求做到叶轮背帽与叶轮之间、叶轮与轴套之间、轴套与轴之间的连续密封，提高轴套密封的可靠性，将介质与泵轴完全隔离，避免泵轴的腐蚀损坏。
4优化处理效果
由于机泵密封存在问题的原因比较多，经过不断的实践和优化，以及采取不同的对策等，目前泵用机械密封的使用情况已得到明显改善。从日常维修安装方面，安装更加容易，返工情况基本消除。机泵的运行工况得到改善，密封的使用周期明显延长，其中氨泵的使用时间超过 3 个月，其他机泵密封的使用时间超过 8 个月，密封维修成本明显降低。优化机泵工艺流程，增加回流副线，避免机泵长期小流量运行。通过改造机泵工艺流程，对于有小流量要求的泵，在出口增加回流副线，系统需要的流量通过回流线来调整，使一部分介质回流，从而保证机泵流量满足额定工况，使设备运行达到良好的状态，极大延长了设备的使用寿命。
结束语：
氨法脱硫装置中泵用机械密封选用弹簧密封时，密封 形圈的选用非常关键，应避免使用包氟 形圈，从经济性考虑，选用全包氟 O 形圈会有效延长机械密封的使用寿命同时，在机械密封设计中考虑不同 O 形圈对密封端面比压的影响，合理设计动环密封圈的过盈量，会使密封的使用更加稳定由于系统机泵都有小流量的要求，但一般机泵很难达到工艺需要的小流量，所以必须在机泵出口增加回流调节副线，使设备能在额定工况下运行，以保证机泵及机械密封的长周期运行在机泵入口设置合适的过滤设备，是机泵能够正常运行的最基本要求，必须得到满足配氨系统使用软化水可大大改善设备的使用工况，避免设备及系统结垢等问题，保证装置能够稳定运行。所以说如果要想保证发电厂发电机的正常运行，需要我们每个人都贡献出自己的力量，对发电厂的发电机进行定期的检查，确保发电厂发电机的正常运行。
参考文献：
[1]顾虑重，李豪华，王晓辉，发电机定子故障分析及修理方案分析[J]，2009（36），44-46.
[2]刘伟恒，孙俪城，刘静文，发电机定子故障分析及修理方案分析[J]，2001（39），44-46.
论文作者:王碧涛,彭仲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/21
标签：定子论文; 发电机论文; 线棒论文; 下层论文; 发电厂论文; 线圈论文; 测温论文; 《基层建设》2017年第35期论文;