定子繞組端都反引出線振動
發電機在運行中,定子繞組上要承受100Hz2倍工頻的交變電磁力,由此產生100Hz的繞組振動。由於該交變電磁力與電流的平方成正比,故發電機容量越大,定子繞線所承受的激振力就越大。由於定子繞組端部結構類似懸臂梁,很難像線槽中線律固定得那樣牢固,因此,較容易受到電磁力的破壞,特別是當定於繞組端部的固有頻率在94~115Hz之間範圍內,和2倍工頻共振時,定子繞組端部將會發生嚴重的短路燒損02manbetx.com 。由於製造廠設計問題,使有些發電機繞組端部緊固結構上存在缺陷,有的發電機運行一段時間後,繞組端部綁紮鬆動,引出線固定螺絲鬆動。相當一部分發電機繞組端部及引出線振動問題比較突出,成為當前大型發電機安全運行中主要問題。
(1)國產引進美國西屋公司設計技術的300MW機組發電機定子繞組端部緊固結構存在嚴重缺陷,雖然經西屋公司提出的改造方案圖紙,由上海電機廠負責製造,電廠施工改造,但改造後仍然遺留下缺陷,端部線組隔相間爬電距離減小了,由原來的450mm減少到160mm,加固效果亦不太理想,所以問題尚未徹底解決。
(2)ALSTIOM生產的660MW機組發電機,投運以來由於端部及引出線固定薄弱,引起劇烈振動,曾多次發生設備損壞02manbetx.com 。製造廠提出改造加固方案,改造後端部及引出線的固定有所加強,但從廠家對引出線改造加固後實測數據看,在引出錢箱內的74個測點測值中,有27個測點的固定頻率落入94~115HZ範圍內,占測點總數的36%,而且改造後定子統組端部的整體模態及6根引出線的固有頻率,廠家均末進行測量、核查。因此改造的效果怎樣?還得經實踐的考驗。
(3)有的運行時間較長的發電機,由於尚未發生損壞02manbetx.com ,因而未引起電廠的注意。對定子繞組端部及引出線振動情況沒有認真監視,亦沒有對發電機定子繞組端部及引出線進行固有頻率的測試工作,對端部及引出線的振動情況心中有數。
目前情況表明,無論是國內外製造廠在大型發電機定於繞組端部及引出線的整體固定結構設計上都存在缺點,端部結構達不到固有頻率躲開94~115Hz的要求,而製造廠又沒有向電廠交待這種情況。我們在評價中要求電廠提供製造廠出廠時做的端部固有頻率和模態試驗報告,電廠都拿不出來,因為製造廠未提供這方麵的有關資料。而電廠對這方麵的認識也很不夠,在檢修、運行中對繞組端部及引出線的振動問題沒有作為一個重要問題,引起注意。現在看來,大型發電機的定於繞組端部及引出線的固定防振問題已經成為大型發電機安全運行最突出的問題。
為此建議,在檢修中一定要注意檢查發電機走子繞組端部及引出線的緊固情況,檢查有無絕緣磨損、綁塊有無鬆動等情況,來03manbetx 掌握定子繞組振動情況,研究采取措施防止定子繞組端部及引出線振動、絕緣磨損造成的短路燒損02manbetx.com 。
(1)在大型發電機采購技術談判時一定要求製造廠出廠時做端部繞組及引出線模態試驗和固有頻率試驗,並提供試驗報告。試驗結果必須達到《大型汽輪發電機定子端部繞組模態試驗03manbetx 和固有頻率測量方法及評定》(JB/T 8990-1990)的標準。
(2)現在運行中的大型發電機,已知定子端部及引出線固定結構上存在先天缺陷的,一時無法輕易改變的,應在檢修時做定子端部繞組及引出線的固有頻率測試及模態試驗03manbetx 。若發現頻率不合格,應采取重新綁紮加固等措施,使固有頻率達到合格(避開94~115Hz),為了運行中監視端部繞組及引出線頻率變化情況,建議加裝發電機定子繞組端部及引出線振動在線監測裝置,以便實現早期的故障報警。目前在廣東沙角C電廠660MW機組發電機上,已裝了在線監測端部振動裝置,效果還比較好。
根本的辦法還是要求製造廠提供改造方案,實現發電機定於端部繞組及引出線固定的結構的根本改造。
(3)發電機端部繞組及引出線的固有頻率和模態是隨著發電機端部繞組振動,固定狀況鬆動而變化的。本來振動頻率是合格,有可能變成不合格,甚至可能落入雙倍頻率的共振範圍發生事故。因此定期檢查端部結構鬆動情況,並進行固有頻率測試和模態03manbetx 是有必要的。建議每3~5年進行一次,即在3~5年一次停電檢修時進行,做到對定於端部繞組及引出線的振動情況心中有數,做到有目的地監視運行,防止突發事故。