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一段区间内东北局域电力电机作业问题的解析和研讨

时间:2012-4-7 9:30:00   来源:中国发电机网   添加人:admin

  绝缘事故简介19902002年黑龙江省100MW及以上机组共发生绝缘事故7台次,其简要情况说明如下。

  发电机事故按运行年限分类统计事故台次投运不到1年投运15年投运610年投运1120年累计19901199311995219981220021总计1372.1.1A厂6号机(1989年12月投运)1990年7月16日发生相间短路事故,检查发现励侧左上方2号上层线棒(C相)鼻端绝缘盒崩坏,进入该鼻端水盒的空心导线多数在水盒接口外断裂;下层13号线棒(A相引线线棒)、14号线棒(B相)背部烧损,在内端盖的对应位置上有溶渣痕迹。

  另外,在故障点附近的压板支架上还发现有一个长20mm的M8螺杆已被熏黑,但末烧溶。如1、2所示,照片1是已经把线棒抬出的情况。分析认为,该机在出厂时线棒就有缺陷,如裂纹和损伤;在交接试验时,线棒很干净,缺陷还不严重;在机组投入运行后,发电机内有油污,加之机组的振动,使缺陷进一步扩大,导致相间短路。制造厂认为,上述两根异相线棒是由螺杆磨破绝缘而导致击穿的。

  照片12.1.2B厂6号机(前苏产品,型号TBB-220-2EY3)1995年2月3日发生定子接地事故,故障点位置在35号槽下线棒(C相一分支首端第一根)距定子励侧槽口600mm处。该位置铁心上装有一备用测温元件,元件引出线从12段铁心(线棒击穿处)向外延伸50mm被全部烧损,线棒击穿处(12段铁心)至线棒接地处(10段铁心)形成一宽20mm、长约100mm的碳化放电通道。

  A厂2号机(QFQS-200-2型)1995年7月发生A、B相相间短路事故,故障位置发生在定子励侧53号槽下线棒与32号槽下9棒联接并头套(时钟6点位置)和正处下方A、B两相至出线间的连接处。并头套内导线全部烧断,正处下方的A、B相引出线处绝缘损坏,导线局部烧熔。

  分析事故原因,产品在制造过程中,并头套处空心导线受到碰伤,或在焊接施工时经过多次打弯疲劳,再经过长期运行振动,加之空心导线疲劳断裂、股线断股,致使冷却水渗出造成绝缘受潮而产生电弧,导致铜线烧熔滴落位于正下方的A、B相出线处造成绝缘损坏,引起相间短路。

  C厂原3号发电机1998年3月发生定子接地事故,检查发现转子风斗98%左右、定子铁心被钢质金属物严重撞击,第一风区有三处铁心严重烧损,发电机第37号槽C相上层线棒第6、7、8段铁心处绝缘烧损击穿接地。

  事故原因是由于转子引线夹板螺钉头在运行中折断脱落,螺钉头和夹板进入定转子气隙后撞击定子铁心和转子风斗造成绝缘损坏,属于设备制造质量问题。1998年12月B厂6号机发生定子接地事故,是定子线圈A相接地。抽转子检查发现,接地点在A相12号槽上线棒口部垫块处,故障点因垫块松动磨出100mm40mm15mm的长形磨口,磨口通过端部包扎的防晕带及槽内的半导体槽衬形成对铁心放电通道。进一步检查发现,两侧内撑环松动严重,而且各有1块护板脱落,励侧13号20号槽口线棒口部垫块全部脱落,汽侧18号21号槽口线棒口部垫块全部脱落并将线棒。

  分析事故原因,在处理定子铁心松动时,定子的线棒全部抬出,且定子压圈拆装,整体重新对铁心进行压装,重新把线棒嵌入定子槽,安装定子端部绕组固定的构件。哈尔滨电机厂没有完全掌握前苏联的设计结构、材质结构和工艺要求,导致机组投运后,汽励两侧固定构件及槽楔大面积松动,使线棒磨损,导致定子绕组接地,如3所示。某厂3号发电机组2002年4月18日4时0分,接调令点火启动,8时50分汽轮机冲转。

  重大缺陷情况简介自1990年以来,黑龙江省200MW及以上机组在检修和预试中发现了不少重大设备缺陷,虽未酿成事故,但对机组的安全运行已构成了极大威胁。下面列举几个典型的设备缺陷。

  A厂2号机1990年1月发现内冷水中含氢增大,被迫停机检查处理。C厂2号机1992年大修中检查发现A相出线端第三个线棒(11号槽上线棒)在铁心第28段处绝缘被焊渣磨损约3.8mm深。D厂5号机1992年预试中直流电压加至2倍额定电压时,A2分支32号槽下线棒上窄面距铁心槽80mm段绝缘击穿。检查发现,距铁心槽口2090mm段绝缘分层,这是由于出厂时绝缘固化不良所致。同时还发现,B1分支20号槽上线棒直线中间部分的绝缘有一处长25mm、宽3mm、最深约3mm的一条沟,可能是异物磨损。

  B厂6号机1997年1月漏氢突然异常,漏氢量达5.2m2/h,确认定子线圈漏水。停机后抽出转子检查发现,汽侧15号、16号槽上线棒(A相第二支首端第5、6根)距槽250mm处绝缘被磨,长约50mm,15号槽磨深约8mm,已经微漏铜。16号槽磨深约12mm,空心导线被磨直径约为25mm的小孔,抬出线棒后发现16号、17号槽下线绝缘有也有轻微磨损。在处理线棒同时,发现励侧第一段齿部铁心松动严重,占一段铁心圆周80%,松动程度不一,最大5mm,松动表面存在大量油泥,严重处齿间过热变薄损坏等。

  绝缘故障原因分析分析以上11次绝缘故障,主要有以下几个特点:故障发生的部位故障点大部分发生在发电机端部槽口附近,且都发生在励侧。故障处对地运行电位较高,也是绝缘比较薄弱的部位。鼻端绝缘盒附近及引线手包绝缘段等设计不尽合理,绝缘施工难度大等因素造成绝缘薄弱或存在缺陷,且运行中易受运行环境(油污、水分)的影响,运行中这些部位易发生绝缘故障。

  定子端部线棒固定结构单薄。我国早期生产的200MW汽轮发电机定子绕组部固定采用18个支架、2道绑环、18块压板的固定结构,这种结构占总数1/3的鼻端未受到压板固定,处于悬受振状态,常出现焊接裂缝,空心导线疲劳断裂、股线断股、漏水等引发的事故。目前黑龙江省同类机组端固定结构都已进行改造,但仍不同程度地存在端部线棒固定结构单薄等现象。

  口部垫块松动磨损线棒绝缘。垫块松动磨损线棒主绝缘的现象较为普遍,若此处线棒绝缘磨损严重,极易造成接地。B厂6号机1998年12月发生接地事故就是因口部垫块松动磨损绝缘接地引起的。另外,在B厂5号机等机组上也发现垫块松动磨损绝缘等缺陷。其主要原因是口部垫块未与绝缘形成一个整体,运动中受振产生相对运动引起的。值得注意的是铁心松动,前苏产210MW机组定子端部铁心松动比较严重,1997年共发生松动4台次,亦会使发电机定子绕组固定水平下降,导致线圈绝缘磨损而发生短路事故。