某电厂燃气轮发电机导电螺钉断裂事故分析
2021-04-06曾宪英
燃气轮机技术 2021年1期
关键词:发电机
曾宪英
(南京汽轮电机(集团)有限责任公司, 南京 210037)
某9E级燃气电厂采用两台135 MW静态励磁发电机。该型发电机通过非原动机端两个滑环,并经过滑环上的导电螺钉将励磁电流导入转子内。如果中间有某个环节出现断路,发电机即出现失磁跳机。
事故发生在1号发电机上,某日深夜突然报出转子接地报警,然后失磁跳机。机组完全停下后,在运行现场检查后发现,内侧滑环导电螺钉头部断裂飞出,并且导电螺钉及滑环之间拉弧烧毁。
1 事故介绍
1.1 损坏处结构
1号发电机为135 MW静态励磁发电机,励磁电流通过“电刷—滑环—导电螺钉—导电杆”的路径进入发电机转子。本次事故发生在靠原动机端的内侧滑环处(见图1)。导电螺钉与导电杆螺纹连接,然后由头部螺母将滑环与导电螺钉压紧,其余部分均做绝缘处理,确保所有导电部分与转子轴绝缘防止接地。

图1 损坏部分结构
根据现场检查,导电螺钉头部连同螺母一起从根部断裂飞出,滑环安装导电螺钉处烧毁。
1.2 初步分析事故过程
根据对损坏部件的观察分析,可以初步确定整个损坏过程:导电螺钉头部首先在根部断裂(见图2),断裂位置为变径处,断裂后头部飞出,造成励磁回路断路。回路一旦断裂,其无法储能,将会在断路处产生一个巨大电压,导致此处拉弧。由于转子线圈为一个巨大的电感(励磁电流893 A、励磁电压403 V),储能很大,使滑环上的金属闷头与剩余导电螺钉之间拉弧烧融(见图3),最终使剩余导电螺钉大部分变成铜水飞出,同时在滑环处烧出缺口,导电螺钉底部螺纹最后无法承受高温下的离心力飞出(见图4)。……
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