防止发电机及调相机损坏事故的重点要求.doc
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1、防止发电机及调相机损坏事故的重点要求10.1 防止定子绕组故障10.1.1 防止定子绕组端部绝缘损坏10.1.1.1 200MW及以上汽轮发电机、燃气轮发电机、100Mvar及以上调相机,新建、投运1年后及每次大修时应检查定子绕组端部的紧固、磨损情况,存在松动、磨损情况应及时处理;并按照相关标准进行模态试验,试验结果应与历史数据进行比较。试验数据不合格时应综合历史数据和运行情况进行分析,制定相应的检修及运维措施。多次出现松动、磨损情况时,应重新对绕组端部进行整体绑扎;多次出现大范围松动、磨损情况时,应对绕组端部结构进行改造或加装绕组端部振动在线监测系统监视运行。10.1.1.2 新机出厂时应进
2、行定子绕组端部起晕试验,并提供试验报告。定子绕组运行于空气介质的,应根据检修计划定期进行电腐蚀检查,并进行电晕试验确定起晕电压及放电点位置,根据电晕试验结果及发展趋势制定处理方案。定子绕组运行于氢气介质的,当端部检查存在明显电腐蚀特征时,应开展起晕试验,并根据试验结果指导修复工作。10.1.1.3 加强大型发电机和调相机的环形引线、过渡引线、主引线、鼻部手包绝缘、引水管水接头等部位的绝缘检查。交接及大修时,应对定子绕组手包绝缘进行试验,及时发现和处理缺陷。定子绕组采用水内冷的,大修时应尽可能在通水或充水条件下进行。10.1.1.4 抽蓄机组定子线棒端部接头应采用全封闭环氧浇注绝缘结构,对于已投
3、运的采用其他绝缘结构的机组,应要求制造厂重新进行端部绝缘设计,及时改造。10.1.2 防止定子绕组槽部绝缘损坏10.1.2.1 新机投运满1年后及每次大修时,应对定子槽部进行检查或试验,当出现以下情况时采取更换槽楔、部分或全部重打槽楔等措施:(1) 同一槽内连续多个槽楔发生松动;(2) 铁心端部槽楔发生松动;(3) 大面积槽楔松动(如超过25%)或较上次检查松动槽楔数量明显增加;(4) 发现槽楔开裂等严重缺陷;(5) 槽内半导体垫条、绝缘垫条大面积窜出。10.1.2.2 机组运行或检查中出现以下问题时,应及时查明原因,怀疑存在槽部防晕层损坏的应进行槽电位测量或槽放电探测,试验结果异常的应及时处
4、理:(1) 在线局放监测数据随负荷增加而急剧增加;(2) 空冷机组冷却空气中出现大量臭氧;(3) 运行中测温元件电位升高;(4) 定子槽楔大面积松动;(5) 铁心通风道内、槽楔附近可见绝缘磨损产生的粉末或黑色油泥;(6) 相出线端高电位线棒上有局放蚀损或燃弧迹象。10.1.3 防止绝缘受潮10.1.3.1 氢冷发电机应配置具有强制氢气循环功能的氢气干燥器,干燥塔宜采用循环再生结构,吸湿和再生环节应能自动循环切换保证连续对氢气进行干燥,吸附剂宜选用活性氧化铝,氢气干燥器应配备精度合格、具备防爆和防油污等基本功能的湿度检测仪表。10.1.3.2 氢冷发电机运行中,应严格控制机内氢气湿度。保证氢气干
5、燥器始终处于良好工作状态,并定期进行在线监测和手工检测比对,防止单一指示误差造成误导。机组停机状态下,处于空气环境中的绕组应根据环境湿度采取保温驱潮措施;充氢状态下,应根据氢气湿度情况启动氢气干燥器强制除湿功能。10.1.3.3 密封油系统回油管路应保证回油畅通并加强监视,防止密封油进入发电机内部影响氢气湿度。密封油系统油净化装置和自动补油装置应随发电机组投入运行,并定期检测密封油含水量等指标,密封油质量应符合相关标准要求。10.1.3.4 新建水内冷机组应有单独引出的汇水管接地端子,方便检修及启动前进行绝缘电阻、直流泄漏电流测量。10.1.4 加强定子绝缘局部放电在线监测10.1.4.1 3
6、00MW及以上发电机、100Mvar及以上调相机,宜配备定子绕组绝缘局部放电在线监测装置,并优先选用具备模式分析、噪声分离功能的监测装置。10.1.4.2 监测装置报警时,应先排除封闭母线段关联设备的干扰,并结合历史趋势、报警频次、放电特征、负荷相关性等信息进行综合分析,如存在局放量异常增高并持续增长的情况,应及时停机检查。10.2 防止定子铁心故障10.2.1 加强铁心制造阶段质量控制,防止由于制造缺陷引起的绝缘损伤或片间短路。铁心出厂前应进行铁心磁化试验,并出具试验报告。现场安装过程中避免铁心表面擦碰导致的叠片表层绝缘损伤。10.2.2 运行中,加强对机座振动及异音的监测,存在异常时应对振
7、动频谱进行分析,当存在显著增长的100Hz频率分量时,应分析铁心松动的可能性,并制定停机检查计划。10.2.3 检修时,应结合运行振动数据、外观检查情况,采用插刀试验或穿心螺杆预紧力复核等方法对铁心紧固情况进行判断。运行中机座存在明显振动的机组,应对绕组端部固定情况、定位筋与铁心接触情况、穿心螺杆紧固情况、隔振结构性能进行重点检查,存在异常时应采取措施及时处理,防止缺陷扩大。10.2.4 检修中应检查铁心是否存在局部松齿、叠片短缺、局部烧熔或过热、外表面附着黑色油污等问题,结合实际异常情况必要时进行发电机定子铁心故障诊断试验(ELCID)或铁心磁化试验,检查铁心片间绝缘有无短路以及铁心发热情况
8、,分析缺陷原因及时进行处理。对测温元件绝缘电阻进行检查,防止因测温元件及引线绝缘损伤导致片间短路。10.2.5 水轮发电机新机设计时,定子铁心穿心螺杆宜采用全绝缘结构,若采用分段绝缘结构,应有可靠措施防止穿心螺杆和铁心间脏物进入造成穿心螺杆绝缘下降(如对穿心螺杆本体进行绝缘处理)。10.2.6 应根据机组接地方式合理配置定子单相接地保护定值和出口方式。机组单相接地故障电流应满足制造厂要求,当制造厂没有明确规定时,单相接地故障电流宜限制在15A以内;对于电容电流较大的机组,可与制造厂协商适当放宽单相接地故障电流限制,但不宜超过25A。10.3 防止转子绕组故障10.3.1 防止转子绕组匝间短路1
9、0.3.1.1 加强转子制造过程的质量管控,防止因制造工艺问题导致转子绕组匝间短路。转子在运输、存放过程中应满足防尘、防冻(储存温度不应低于5)、防潮和防机械损伤等要求,严格防止转子内部落入异物。10.3.1.2 运行中应监视密封油系统运行情况,确保密封油系统平衡阀、压差阀动作灵活、可靠,避免发电机进油造成转子运行环境劣化。10.3.1.3 加强机组运行数据分析,当出现以下情况时应分析转子绕组存在匝间短路的可能性,必要时降低负荷运行:(1) 转子振动增加并与励磁电流变化有明显相关性;(2) 在相同工况或试验条件下,励磁电流值明显增大;(3) 对于定子膛内安装有探测线圈等磁通传感器的机组,监测波
10、形异常;(4) 转子磁化造成轴电压异常升高。当判断发电机转子绕组存在严重的匝间短路时,应尽快停机检修。10.3.1.4 停机检查(如发现转子磁化等)、例行试验或运行中怀疑存在匝间短路的转子,应开展重复脉冲法(RSO)试验或转子频域阻抗分析(FIA)试验进行综合诊断。有条件时,应在交接及历次检修时开展频域阻抗分析试验,留取阻抗频谱数据,对转子绝缘状态进行跟踪分析。10.3.1.5 转子在运行中存在异常,但静态试验数据无明显异常时,应进行动态匝间短路诊断试验。10.3.1.6 对于确认存在匝间短路缺陷的机组,应根据匝间短路的严重情况,制定安全运行条件及检修消缺计划。当存在较严重转子绕组匝间短路时,
11、应尽快消缺,防止转子、轴瓦等部件磁化。发电机转子、轴承、轴瓦发生磁化(参考值:轴瓦、轴颈1010-4T,其他部件5010-4T)应进行退磁处理。退磁后剩磁参考值为:轴瓦、轴颈小于210-4T,其他部件小于1010-4T。10.3.1.7 运行超过20年的机组,宜加装转子绕组匝间短路在线监测装置,并对在线监测数据进行定期分析。10.3.1.8 水轮发电机新机设计时,制造厂应核算转子励磁回路突然断路、定子绕组短路或缺相等事故工况下磁极线圈匝间过电压分布,磁极线圈匝间绝缘设计应能承受发生上述故障时产生的过电压冲击。10.3.2 防止转子绕组接地短路10.3.2.1 当转子励磁回路接地保护报警时,应先
12、对转子外部励磁回路进行检查并尝试消缺,经分析确定为稳定性的金属接地且无法排除故障时,应立即停机处理。10.3.2.2 机组启动时,根据相关标准要求进行额定转速下转子绕组绝缘测量,及时发现动态接地隐患。10.3.2.3 机组停机及检修时,应采取相关措施防止转子受潮及异物进入风道。10.3.3 防止转子绕组引线故障10.3.3.1 大修时应利用内窥镜检查等方法,检查转子绕组引线及固定结构等是否存在松动、过热、开裂等迹象,并进行转子直流电阻测量和分析,当消除测试条件影响后直流电阻存在明显增大时,应进一步检查绕组引线是否存在异常。10.3.3.2 机组每次空载启动时,应记录转子励磁电流、电压及相关温度
13、数据,并与历史数据进行比较,如出现明显异常应进行运行数据及绝缘过热监测数据的分析。运行中如存在励磁电流和无功功率异常下降,应分析转子引线过热的可能性,并采取降负荷或停机等措施,防止故障扩大。10.3.3.3 抽蓄机组新机设计时,磁极连接线应采用抗疲劳结构,若采用刚性磁极连接线,应采用整板加工的一体铜排,不应使用拼焊成型结构,连接线的受力情况要经计算分析。磁极连接线铜排直角平弯时,弯曲半径应不小于2d(d为铜排厚度),经计算应力较大部位,应优化磁极连接线结构,改善磁极连接线应力。转子励磁引线穿轴段宜采用一体化铜排连接或分段焊接连接结构,对于已投产采用穿轴螺杆的机组,存在隐患的应要求制造厂重新进行
14、设计,并及时改造。10.3.3.4 水轮发电机新机设计时,磁极连接线在磁轭与磁极上均设有固定点时,应在连接中设计补偿装置,以吸收磁极与磁轭的相对位移、振动产生的拉伸应力。10.3.3.5 水轮发电机现场安装磁极连接铜排过程中,应保持铜排在自由状态下连接固定,安装矫正时不应引起连接线受损;定期检查或检修时,应检查磁极引出线根部、磁极连接线弯曲处等应力集中部位有无裂纹情况,通流部件有无过热、螺栓松动等情况。10.3.4 防止调峰机组转子绕组故障10.3.4.1 对于参与调峰运行的新建发电机,应在设备订货时提出针对性要求,确保满足调峰运行需要。10.3.4.2 对于通过技术改造参与调峰运行的机组,改
15、造前应对机组改造方案进行评估,保证改造方案满足机组调峰运行要求,并制定针对调峰运行的运行措施及检修计划,防止转子绕组发生热变形、匝间短路等故障。10.3.4.3 对参与调峰运行的 300MW 及以上容量的汽轮发电机,尤其是结构上未针对调峰进行改造的机组,机组投运 1 年后应进行专项检修。利用内窥镜检查转子绕组端部和极间连接线有无过热变色、变形、端部垫块松动、匝间绝缘移位等问题,必要时拔下转子护环检查与本体嵌装部位有无裂纹和蚀坑。 10.3.4.4 对于频繁调峰的机组,应加装转子绕组匝间短路在线监测装置或定期开展针对性的转子运行相关数据分析工作,已安装在线监测装置的应对在线监测数据进行定期分析。
16、10.4 防止转子大轴及护环损伤10.4.1 水平放置转子在到货存储、安装及检修期间,应采取转子中部增加合适支撑或定期(不超过两周)翻转180等措施防止转子大轴弯曲。10.4.2 转子在运输、存放及大修期间应避免受潮和腐蚀。大修时,应对转子护环进行金属探伤和金相检查,检出有裂纹或蚀坑应根据严重程度进行局部处理或更换。测量并记录护环与铁心轴向间隙,与出厂及上次测量数据比对,以判断护环是否存在位移。10.4.3 转子转轴非接地端轴承(座)与底板和油管间应设置绝缘结构,便于在运行中测量该轴承(座)与底板间的绝缘电阻,防止产生轴电流损坏轴瓦。运行中应定期测量轴电压,轴电压升高时,应首先检查转子大轴接地
17、是否良好、励磁回路阻容吸收装置是否正常,必要时分析轴电压成分,确定成因后制定相应处理措施。10.4.4 水轮机组运行中,轴承轴电流保护或轴绝缘监测回路应正常投入,出现轴电流或轴绝缘报警应及时检查处理,禁止机组长时间无轴电流保护或无轴绝缘监测运行。10.5 防止内冷水系统故障10.5.1 防止水路堵塞10.5.1.1 定子绕组端部引线水路通流截面应达到设计值,引出线外部水路的安装应严格按照厂家的图纸和要求进行,保证(总)水管焊接位置有效截面积满足设计要求。10.5.1.2 水内冷转子进水支座安装时应严格按照制造厂的安装图纸和技术规范进行,保证安装精度,防止盘根等部位磨损造成转子水路堵塞。10.5
18、.1.3 定子、转子冷却系统应采用耐蚀性能不低于S30408不锈钢材质的水泵、管道和阀门,防止锈蚀产物进入内冷水系统。10.5.1.4 水内冷系统中管道、阀门的橡胶密封圈应全部使用聚四氟乙烯垫圈,并应定期(不宜超过1个大修期)更换。检修过程中涉及水回路再密封时,应严格按照制造厂施工工艺要求开展,禁止随意更改密封措施。10.5.1.5 绕组线棒在制造、安装、检修过程中,若放置时间较长,应将线棒内的水放净并及时吹干,防止空心导线内表面产生氧化腐蚀。有条件时可进行充氮保护。10.5.1.6 定期对定子线棒进行反冲洗(线棒出水端安装节流孔板的发电机除外),反冲洗回路不锈钢滤网应达到200目(75m),
19、并定期检查和清洗滤网。机组运行期间发电机水路反冲洗门应关闭严密并上锁。反冲洗时应按照相关标准要求进行,反冲洗的流量、流速应大于正常运行中的流量、流速(或按制造厂的规定),冲洗直到排水清澈、无可见杂质,进、出水的 pH值、电导率基本一致且达到要求时终止。10.5.1.7 交接及大修时应进行水系统流通性检查,分支路进行流量试验或进行热水流试验。10.5.1.8 内部水回路充水时应彻底排气,防止由于环形引线“气堵”导致的过热烧损。10.5.1.9 水内冷机组的内冷水质应按照相关标准进行优化控制,长期不能达标的发电机应选择适用的内冷水处理方法进行设备改造。机组运行过程中,应在线连续测量内冷水的电导率和
20、pH 值,定期测定含铜量、溶氧量等参数。10.5.1.10 严格按规范安装温度测点,做好防止感应电影响温度测量的措施,防止温度跳变、显示误差。运行中实时监测发电机各部位温度,当发电机(绕组、铁心、冷却介质)的温度、温升、温差与正常值有较大的偏差时,应立即分析查找原因。温差控制值应按制造厂规定,制造厂未明确规定的,应按照以下限额执行:对于水内冷定子线棒层间测温元件的温差达8或定子线棒引水管同层出水温差达8应报警,并及时查明原因,必要时降低负荷或停机;当定子线棒层间温差达14,或定子引水管出水温差达12,或任一定子槽内层间测温元件温度超过90,或出水温度超过85时,应立即降低负荷,在确认测温元件无
21、误后应立即停机,进行反冲洗及有关检查处理。经反冲洗无明显效果时,应依据相关标准综合分析内冷水系统结垢的可能性,并委托专业机构进行化学清洗。10.5.1.11 对于内冷水系统存在漏氢隐患的机组,应加强出水温度的监测,防止由于气堵造成线棒过热。10.5.1.12 运行中严格保持水内冷转子进水支座石棉盘根冷却水压低于转子内冷水进水压力,以防石棉材料破损物进入转子分水盒内。10.5.2 防止内冷水系统断水10.5.2.1 内冷水系统中的主要部件,如水泵、冷却器和过滤器等应采用冗余设计,确保系统的连续运行。内冷水系统内所有部件的容量或处理能力应有相应的裕度。主水泵及备用水泵应由两段不同母线供电。10.5
22、.2.2 加强定子内冷水泵的运行维护,备用水泵应处在正常状态,防止切换时因备用水泵故障造成定子水回路断水,严防水箱水位偏低或水量严重波动导致断水故障。10.5.2.3 断水保护装置的信号宜采用直接测量流量的方式或采用流量孔板测量方式,信号宜选择流量测量装置的前后差压开关量,并满足三取二原则,三个信号应独立取样。运行中定子绕组断水最长允许时间应符合制造厂规定,开关量信号以硬接线方式送至发电机断水保护,并作用于跳闸。10.5.2.4 发电机定冷水压力测量应考虑测点位差影响,管道条件允许时,定冷水流量装置应装设在反冲洗支管接口之后的定子内冷水管道,确保准确体现实际进入发电机的冷却水流量。10.5.3
23、 防止定子、转子绕组漏水10.5.3.1 绝缘引水管不得交叉接触,不得附着、捆绑其他附属装置,引水管之间、引水管与端罩之间应保持足够的绝缘距离。检修中应加强绝缘引水管检查,引水管外表面应无伤痕。10.5.3.2 做好漏水报警装置调试、维护和定期检验工作,确保装置反应灵敏、动作可靠,并定期对管路进行疏通检查,确保管路畅通。10.5.3.3 水内冷转子绕组复合引水管应采用具有钢丝编织护套的复合绝缘引水管。10.5.3.4 100MW及以上发电机、100Mvar及以上调相机的出水拐角应采用不锈钢材质,以防止转子线圈拐角断裂漏水。10.5.3.5 机组大修期间,应对水内冷系统密封性进行检验。当对水压试
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