＃6發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子漏水異常處理及分析
介紹黃埔發(fā)電廠＃6發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子漏水的處理情況，分析其原因，提出防止雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)漏水的一些預(yù)防措施。
【關(guān)鍵詞】 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 漏水 不銹鋼拐角 預(yù)防措施
我廠＃6發(fā)電機(jī)是上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司（前稱：上海電機(jī)廠）1988年11月生產(chǎn)，出品號(hào)：30S020 此轉(zhuǎn)子是槽性結(jié)構(gòu)，沒有小護(hù)環(huán)。1990年10月16日 96小時(shí)試運(yùn)結(jié)束，1990年12月23日移交生產(chǎn)。
1 事件經(jīng)過
8月17日，#6發(fā)電機(jī)勵(lì)側(cè)微漏計(jì)出現(xiàn)報(bào)警，內(nèi)外濕度差為14%（報(bào)警值為10%），對(duì)高阻計(jì)、微漏計(jì)、探頭分別進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)問題，將發(fā)電機(jī)冷風(fēng)器流量調(diào)低，提高進(jìn)口風(fēng)溫，濕度差為9.4%（正常）。發(fā)電機(jī)運(yùn)行的其它參數(shù)如轉(zhuǎn)子正負(fù)電壓、高阻值、報(bào)警值都正常。
8月18日，將#1~#8冷風(fēng)器逐臺(tái)停半小時(shí),觀察濕度差的變化, 發(fā)現(xiàn)#1冷風(fēng)器隔離后濕度差降低較大，并恢復(fù)到正常值以下。判斷#1冷風(fēng)器有漏水，但不排除發(fā)電機(jī)有漏水。8月28日，濕度差開始在11%到16%間反復(fù)，但發(fā)電機(jī)內(nèi)部濕度一直未有大的變化，加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)監(jiān)視。決定利用最近一次停機(jī)機(jī)會(huì)詳細(xì)檢查。
2 漏水處理
9月3日，利用#6機(jī)停機(jī)機(jī)會(huì)，進(jìn)入冷風(fēng)室勵(lì)側(cè)人孔檢查，發(fā)現(xiàn)勵(lì)側(cè)第＃7、＃8組冷卻器上方發(fā)電機(jī)鐵芯處有滴水現(xiàn)象，約1分鐘9滴。此時(shí)定子無水壓，轉(zhuǎn)子水壓0.32Mpa。對(duì)定子繞組試水壓：0.5Mpa，8h，壓力無下降。降低轉(zhuǎn)子水壓，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)鐵芯下滴水減少。初步判斷是轉(zhuǎn)子漏水。
9月5日，當(dāng)汽輪機(jī)氣缸溫度降到一定的時(shí)候，我們通宵安排出轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子的大小護(hù)環(huán)，并進(jìn)行查漏檢查，通過水壓試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)勵(lì)側(cè)繞組3小2大的地方有水滴，初步可以確定發(fā)電機(jī)漏水報(bào)警是該處漏水所致。
圖1 漏水的不銹鋼拐角
當(dāng)天晚上，在上海廠家的指導(dǎo)下，我們打出＃2、3長線極的槽楔，拔出＃2、3線圈，通水加壓發(fā)現(xiàn)，是＃2線圈的進(jìn)水管（不銹鋼拐角）漏水。我們加熱拆出該不銹鋼拐角檢查發(fā)現(xiàn)，在不銹鋼拐角的尾部大概10mm處有一條8mm的裂紋（見圖1）。
問題查出后，我們立刻安排更換一條新的不銹鋼拐角，故障點(diǎn)處理好并進(jìn)行了7Mpa/8h的水壓試驗(yàn)，合格后，對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行了直流電組、絕緣電阻、膛外阻抗的電氣試驗(yàn)，裝復(fù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的槽楔、大小護(hù)環(huán)、勵(lì)側(cè)機(jī)、滑環(huán)碳刷架等部件，恢復(fù)發(fā)電機(jī)的備用狀態(tài)。
3 漏水原因分析
3.1 拐角斷口系疲勞斷裂
經(jīng)宏觀觀察和金相檢查表明：拐角斷口系疲勞斷裂。
3.2 引水拐角的受力情況分析
轉(zhuǎn)子繞組的引水拐角在運(yùn)行中因承受自重的離心力作用，產(chǎn)生位移，使引水拐角產(chǎn)生一個(gè)不變的靜應(yīng)力；與此同時(shí)，轉(zhuǎn)子由于自重的作用，會(huì)產(chǎn)生靜繞度，使引水拐角產(chǎn)生一個(gè)交變的徑向和軸向相對(duì)位移。當(dāng)引水拐角位于轉(zhuǎn)子垂直的正上方和正下方時(shí)，因靜繞度產(chǎn)生的徑向和軸向相對(duì)位移為零。也就是說，當(dāng)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，引水拐角因靜繞度產(chǎn)生的徑向和軸向相對(duì)位移變化了一個(gè)循環(huán)周期，由此而產(chǎn)生的交變應(yīng)力也循環(huán)一個(gè)周期。其交變應(yīng)力的頻率與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速一致。
由此可見，在運(yùn)轉(zhuǎn)中的引水拐角除承受一個(gè)不變的靜應(yīng)力q1外，還承受一個(gè)頻率與轉(zhuǎn)速一致的交變應(yīng)力q2。這兩種應(yīng)力的合成應(yīng)力如圖2所示。這種交變應(yīng)力是導(dǎo)致拐角產(chǎn)生疲勞斷裂的主要原因。
圖2
4 防止轉(zhuǎn)子漏水的一些措施
國內(nèi)統(tǒng)計(jì)資料表明，采用雙水內(nèi)冷的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子漏水造成的事故占相當(dāng)?shù)谋戎?。轉(zhuǎn)子因漏水造成的危害有時(shí)十分嚴(yán)重，機(jī)組修復(fù)要花費(fèi)很長的時(shí)間。因此，預(yù)防轉(zhuǎn)子漏水十分必要。
4.1 為了防止轉(zhuǎn)子繞組引水拐角斷裂漏水，應(yīng)結(jié)合機(jī)組大修，按照廠家的要求或每兩個(gè)大修期，將線圈的進(jìn)出拐角更換成1Cr18Ni9Ti材質(zhì)的不銹鋼拐角。
4.2 應(yīng)進(jìn)一步提高復(fù)合絕緣引水管的質(zhì)量，提高復(fù)合管耐水壓及抗扭曲的機(jī)械性能。
5 參考文獻(xiàn)
[1] 《汽輪發(fā)電機(jī)故障檢查分析及預(yù)防》.李偉清主編.
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