浅谈600MW发电机转子故障原因分析及处理

2017-02-09黄维军大唐华银金竹山火力发电分公司

新商务周刊 2017年23期

关键词：绕组线圈短路

文/黄维军，大唐华银金竹山火力发电分公司

600MW发电机运行时，由于运行环境的复杂性较强，加之设备自身的影响，使得发电机转子极易产生运行故障。当发生运行故障时，需要快速明确故障原因，进行故障处理。

1 600MW发电机转子结构概述

以某发电机为600MW两极式汽轮发电机为例，其转子绕组线圈为冷拉含银无氧铜线。转子每磁极含有8组转子线圈，而每匝线圈是由上下2根铜线组成。图1是600MW发电机转子结构图。

图1 发电机转子结构图

2 600MW发电机转子故障原因分析

2.1 匝间短路故障原因

600MW发电机转子匝间故障的发生，主要包括以下原因：1）绝缘损伤。转子制造时，由于工艺方法操作不当，使得线圈形状不够整齐，若匝间绝缘没有固定，发生移动错位，极易造成匝间绝缘损伤。2）转子进油。发电机运行时，若密封油压不稳，使得发电机内流进油，当油污积聚较为严重时，极易造成匝间爬电，使得绝缘受到损害[1]。

2.2 转子一点接地故障原因

当600MW发电机转子发生一点接地故障时，监控系统会发出警报，显示“X号机组发电机注入式转子接地动作”，此时需要进行故障分析，以明确故障原因。若故障发生时，励磁绕组和地间没有形成电气回路，则影响较小，但也需要做好故障排查，避免引发多点接地故障，烧损转子绕组，造成安全事故。当发生故障时，可以从励磁回路接地与保护装置误报等方面入手，进行故障排查分析[2]。造成此故障，主要包括以下原因：1）转子绝缘降低，引发一点接地保护动作。由于空冷器排气阀接头断裂，使得冷却水滴落到转子内部，进而使得转子绝缘降低，造成此故障。2）排气阀存在裂纹。由于材质较为特殊，排气阀内部极易产生断裂，难以及时发现，长期运行，使得裂纹不断扩大，进而造成断裂事故，使得冷却水飞溅到转子内，引发故障。

3 600MW发电机转子故障处理方法

3.1 匝间短路故障处理方法

某600MW发电机运行发生故障，对其进行解体检修，发现转子R位置绝缘纸出现严重错位情况，绝缘胶失效，主要是由于发电机膛内进入密封油，受到油气作用，造成绝缘胶失效，出现错位情况。同时发现匝间绝缘纸烧穿，此现象主要是因为绝缘纸和铜棒相互摩擦，使得绝缘下降，造成烧穿情况。除此之外，发现转子铜棒部分被烧黑变形，绝缘纸烧黑，主要是因为局部发热变形造成。针对上述问题，对转子进行大修，将线圈拆下做打磨处理，消除R处凹凸不平的隐患，重新处理线圈，更换绝缘材料。完成处理后，进行出厂试验，检查合格后，将转子重新安装到发电机设备上。为了避免发电机渗入密封油，对励侧出线罩底部进行处理，增设排污管，将连接管和油水分离器手动排污门上口进行连接。基于气压平衡原理，将回油扩大槽和发电机本体油氢检测器的试验阀，利用管道连接起来，防止发电机进油。

3.2 转子一点接地故障处理方法

某600MW立轴式水轮发电机组，定子绕组采取的是3相6支Y形联结方式，为双层条形波绕组结构，转子结构是凸极，总计21对磁极。在运行时，监控系统上报故障信息，经过检查后判断为一点接地故障，由于冷却水飞溅造成转子故障。针对此故障，采取以下处理措施：1）更换合格的空冷器排气阀，将其他组发电机冷空器排气阀设备的前端球阀关闭，避免再次发生此类故障。2）更换空冷器排气阀，选择材质好、强度高的设备，提升设备所能承受的应力。3）做好机组检修工作。开展检修前，要制定技术改造方案，更换排气阀，使用浮球式排气阀，将其管路和机组风洞排水沟相互连接，当浮球损坏时，使得水流可以从风洞排水沟排出，避免转子发生接地故障。