摘要:结合发电机轴承结构及调试过程中出现发电机励端轴承温度高、发电机汽端和励端轴振大停机,分析发电机轴承温度高的原因,提出了解决方案。
关键词:发电机;轴承温度高;分析;
前言:卡西姆港2×660MW燃煤电站发电机是东方电机股份有限公司生产的QFSN-660-2-22C型发电机,本型汽轮发电机为三相二极同步发电机,由汽轮机直接拖动。采用水氢氢冷却方式,即定子绕组为水冷却,定子铁芯和转子绕组为氢冷。发电机的密封油系统采用集装式,密封瓦采用单流环形式,具有良好的随动性。密封油油源来自汽轮机轴承润滑油。该密封系统具有配置简单,运行维护方便的特点。密封油系统中设置有真空净油装置,能有效去除密封油中水分,对保持机内氢气干燥有明显的作用。定子冷却水系统的功能是将定子冷却水升压后在定子冷却回路形成闭式循环,带走定子线圈损耗产生的热量,同时在定冷水换热器中将热量传递给闭式循环冷却水。
发电机主要参数:
型号:QFSN-660-2-22C
额定功率:660MW(825MVA)
最大连续出力:与汽轮机相匹配
额定电压:22KV
额定电流:21651A
功率因数:0.8lagging
额定频率:50Hz
额定转速:3000r/min
相数:3
定子绕组接法:YY
绝缘等级:F
冷却方式:H2O-H2-H2
额定氢压:0.5MPa(g)
励磁方式:自并激静止可控硅励磁
短路比:≥0.45
效率:≥98.7%
一、发电机励磁端轴瓦(#8轴瓦)温度高、轴振大
卡西姆港2×660MW燃煤电站#2机组2018年1月13日9:23首次启动,1月15日11:16首次并网,并网前汽轮机转速3000r/min时汽轮发电机组各轴承振动均正常,具体数据如下表:
2月17日19:32首次满负荷660MW,测量发电机轴电压为36V,#7轴承振动较空负荷期间上升幅度较大,汽轮发电机组各轴承振动情况如下表:
#7轴承Y向振动最大达93µm。
2018年2月1日发电机滞相试验,发电机功率660 MW,励磁电流由滞相试验前的3340A升至4925A,#7轴承Y向振动最高达168.25µm超过125µm报警值。具体参数如下截图:
2018年2月22日在发电机对轮加配重320克,2月23日11:22汽轮机转速冲至3000r/min,各轴承振动情况如下表:
空转期间#7轴承振动较未加配重时有所减小,#8轴承Y向振动略有上升。
2018年2月24日10:53#2机组升至满负荷660MW,各轴承振动情况如下表:
满负荷期间#7轴承振动较未加配重时有所减小,#8轴承Y向振动略有上升。
2018年2月25日13:15#2机组带负荷463 MW接调度令升负荷,13:34升负荷至550 MW,13:54#8轴承温度升至103℃,#7、#8轴振开始上升,14:21轴承振动大报警,#7、#8轴承振动分别为120µm、125µm,#8轴承油挡处有冒烟现象,稳定轴瓦温度最高至108℃,#2机组手动紧急停机。事故过程中除#8轴瓦和稳定轴瓦温度升高其他各轴瓦温度均无升高现象。#7、#8轴瓦温度及轴承振动情况如下截图:
二、检查处理
(1)检查稳定瓦、发电机励端轴瓦(#8瓦)、密封瓦;停机后拆除稳定轴瓦、发电机励端轴瓦(#8瓦)及密封瓦检查。发现稳定轴瓦上半电腐蚀严重,下半轴瓦磨损严重;发电机励端轴瓦(#8瓦)上右侧电腐蚀严重、下半右侧电腐蚀严重,下半轴瓦磨损严重;密封瓦无电腐蚀现象稍有磨损,挡油环磨损。右图为稳定瓦上半:
右图为稳定瓦下半:
下图为发电机励端轴瓦上半:
更换稳定瓦、发电机励端轴瓦、发电机励端轴瓦上瓦枕绝缘板、密封瓦及其内油挡。
(2)2018年3月21日开机,测量各部位绝缘;
(3)2018年3月21日汽轮机转速冲至3000r/min,各轴承振动情况如下表:
升至满负荷660MW,各轴承振动情况如下表:
(4)满负荷660MW后测量发电机轴电压36.81V;
如图:
三、结束语
卡西姆港2×660MW燃煤电站#2机组发电机励端轴瓦及稳定瓦电腐蚀的根本原因是轴电压对轴瓦放电造成的。轴电压的产生主要有以下四种原因引起:静电荷的积累、磁通不对称、轴向磁通的产生、静态励磁系统诱发。根据#2机组从开机到带满负荷再到做发电机滞相试验时发电机轴振变化和现场录波分析后确定该机轴电压主要是由静态励磁系统和磁通不对称引起的。由于轴电压是发电机本身特性决定的无法从根本上消除,为防止发电机轴瓦发生电腐蚀采取以下措施:提高发电机励端轴承及稳定轴承各部位的绝缘等级;运行期间对该部位加强测量与监视;保证润滑油与密封油含水量≤0.1%;保证氢气露点-25℃~-5℃。
参考文献:
东方电机股份有限公司《QFSN-660-2-22C型 汽轮发电机产品说明书》
王宇,《大型汽轮发电机轴电压及轴瓦电腐蚀研究》,2009.12
【作者简介】
姓名:崔新和 工作单位:山东电力建设第三工程有限公司 职务:汽机调试专责
论文作者:崔新和
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/18
标签:发电机论文; 轴瓦论文; 轴承论文; 定子论文; 汽轮机论文; 机组论文; 稳定论文; 《电力设备》2018年第19期论文;