摘要：本文通过描述某电站投产后，发电机出现的一系列缺陷，分析缺陷原因，处理方法，为其它电站提供参考。
1概述
某电站地下厂房安装4台单机容量为300MW的可逆式机组，总装机容量为1200MW，设计年发电量16.06亿kW•h，年抽水耗用低谷电量21.41亿kW•h，年发电利用小时数为1338h，年抽水利用小时数为1732h。电站建成后，以1回500kV出线一级电压接入电网，输电距离约15km，另预留1回500kV备用出线。
电站按“无人值班”（少人值守）原则设计。采用开放式分层分布结构的计算机监控系统对全厂进行集中监控。电站发电电动机分别由两个制造厂供货，型式均为三相、立轴、半伞式、密闭循环空冷、可逆式同步电机，发电功率334MVA，抽水功率320MW。
2发现的缺陷及处理
2.1发电电动机转子磁极线圈开匝
四台机组投产之后相继发现发电机转子磁极引线、托板出现不同程度的开裂现象。甲制造厂分析认为：线圈开裂系磁极垫条松动、机组过速后磁极楔块未打紧造成磁极运行过程中移动所致。乙制造厂分析认为：磁极固定方式不牢固、线圈压制工艺需改进。
电站将1号机按甲制造厂处理方案对开裂磁极进行了返厂修复，安装时重新楔紧磁极。2、3、4号机按乙制造厂处理方案对磁极进行返厂处理（增加两对磁极键、磁极连接改为Ω连接、改进线圈压制工艺）。自2016年机组高频次运行以来，四台机组磁极引线又出现不同程度的开裂现象（最大开度：1号机约3mm、2号机约3mm；3号机约2mm、4号机约2mm；最大长度：1号机约50cm、2号机约20cm、3号机约50cm、4号机约25cm）。结合机组定检及检修，对开裂磁极进行测量、趋势分析，2019年将磁极全部进行返厂处理，重新压制，消除开裂现象，目前运行良好。
2.2发电电动机定子槽楔窜动
四台机组投产之后相继发现发电机定子绕组上、下端部槽楔出现窜动现象（1号、2号机槽楔少量窜动，窜动量小于2mm；3号、4号机约2/3的线槽有槽楔窜动情况，窜动量在3mm-35mm左右）。甲制造厂分析认为：1、2号机槽楔窜动系安装时槽楔没有打紧所致，可不做处理。乙制造厂分析认为：机组频繁启停机，定子线圈反复热胀收缩，槽楔反复受到挤压，定子线棒与槽楔存在相对运动，且槽楔固定措施及材料不牢靠导致槽楔窜动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
电站将3、4号机按乙制造厂方案进行了处理，即对端部槽楔及松动间隙超过10mm槽楔进行更换，采用浸胶玻璃丝绳将玻璃钢挡板绑扎在定子线棒上连成整体固定端部槽楔，并在槽楔接口处涂刷环氧胶等。自2016年机组高频次运行以来，3号、4号机槽楔又出现了窜动现象。其中3号机定子槽楔松动窜出玻璃钢围挡，上端槽楔上移、下端槽楔下移，移动位置最大处长约25mm，且固定定子端头槽楔的涤纶玻璃丝绳断裂。2018年3月，按乙制造厂处理方案，将窜出端部围挡的槽楔进行回敲并重新刷涂环氧胶紧固。现对窜动槽楔采用定期测量、趋势分析，且联系甲制造厂重新分析原因及研究处理方案，计划结合机组A修对槽楔窜动问题进行根除。
2.3发电电动机转子磁极引线断裂
2017年，4号机1号磁极靠2号磁极侧引线头R弯处烧断、2号磁极右上端磁极压板端头及环氧托板烧伤、1号磁极靠2号磁极中端部环氧托板烧伤；2018年，4号机9号磁极靠定子侧上端磁极压板端头和上中下端部环氧托板烧伤、9号磁极长引线头R弯处（靠定子侧）烧断；10号磁极右上端磁极压板端头及环氧托板烧伤。2017年，乙制造厂对磁极引线弯型R处进行尺寸检查发现磁极引线弯型半径R不合格（2号、3号、4号机R弯设计值为8mm，实测值为4mm），对4号机返厂磁极引线进行金相分析显示磁极引线铜排R弯处内部有微裂纹。乙制造厂分析认为：引线弯型时半径R过小造成R处应力增大且弯型R处存在微裂纹，微裂纹随机组振动扩大最终导致引线断裂。
目前结合机组定检和检修，采用“外观检查”、“触摸法”、“放大镜”、“渗透探伤”对磁极引线进行检查。现已将磁极全部返厂，更换磁极首末匝，并将R角由磁极引线挪至磁极连接线。目前已更换的机组运行正常。
3建议
随着特高压迅猛发展，风电、太阳能等新能源大面积接入，电网运行方式不断发生变化，对该电站的稳定运行、应急响应等要求越来越高，电站设备管理面临挑战。
随着机组强度的加大，加剧了机组启动过程中的振动，加剧了设备的疲劳。加之国产化设备由于引进新技术吸收、消化不良，机组投运近10年，设备问题逐步凸显，如3号、4号机发电机定子槽楔窜动问题、4号机转子磁极引线断裂等问题。
建议：一是减少机组运行强度及降低机组运行频次。二是运行方式安排上至少留一台机组备用，以便及时应对突发情况，同时满足发电量的情况下，可延长机组运行时间，以减少机组启停次数。三是机组检修、定检等工作需得到调度的支持与理解，以便及时开展针对性的检查，提早发现问题并及时处理，以提高设备可靠性，确保机组安全稳定运行为电网服务。
作者简介：何忠华，男，1982年出生，高级工程师，从事电站生产维护工作。
论文作者:何忠华,郭立
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/22
标签：磁极论文; 机组论文; 引线论文; 定子论文; 电站论文; 制造厂论文; 线圈论文; 《电力设备》2019年第14期论文;