防止发电机损坏的预防措施
发布时间：2013.10.08 新闻来源：电机维修_电机修理_电机节能改造_发电机维修-湘潭电机维修中心 浏览次数：
为了防止发电机的损坏事故发生，结合实际情况，制定本措施。
1 适用范围
本措施适用于50MW及以上各类型的发电机设备。
2 主要依据
防止电力生产重大事故的二十五项重点要求 （国电发［2000］589号）
大型汽轮发动机定子绕组端部动态特性的测量及评定（DL/T 735—2000）
电力设备预防性试验规程（DL/T 596—1996）
氢冷发电机氢气湿度技术要求（DL/T 651—1998）
运行中氢冷发电机用密封油质量标准（DL/T 705）
大型发电机内冷水质及系统技术要求（DL/T 801—2002）
电工术语 旋转电机（GB/T 2900.25—94）
3 术语及定义
匝间短路——指电机线圈同一绕组的匝与匝之间绝缘损坏并形成电气通路。
相间短路——指电机线圈不同绕组之间绝缘损坏并发生不正常的电气通路。
4 防止定子绕组端部松动引起相间短路
检查定子端部线圈的磨损、紧固情况。200MW及以上的发电机在新安装和大修时应做定子绕组端部振型模态试验，发现问题应采取针对性的改进措施。对模态试验频率不合格（振型为椭圆、固有频率在94Hz~115Hz之间)的发电机，应依据《大型汽轮发动机定子绕组端部动态特性的测量及评定》(DL/T 735-2000)进行综合评定，有条件时加装在线振动检测系统。对已经出现大范围松动、磨损情况的发电机，应进行端部结构改造。
5 防止定子绕组相间短路
5.1 加强对大型发电机环形接线、过渡引线、鼻部手包绝缘、引水管水接头等处绝缘的检查。按照《电力设备预防性试验规程》(DL/T 596—1996)，对定子绕组端部手包绝缘和绝缘盒处施加直流电压测量，不合格的应及时消缺。对进口发电机可参照执行。
5.2 严格控制氢冷发电机氢气的湿度在规定允许的范围内，并做好氢气湿度的控制措施，包括确保氢气干燥器处于良好的工作状态、停机时仍可以继续除湿、防止湿度检测仪表指示误差误导运行人员等。
5.3 密封油系统回油管路必须保证回油状态畅通，防止因密封油消泡箱满油造成向发电机内进油。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。发电机密封油含水量等指标，应按《运行中氢冷发电机用密封油质量标准》(DL/T 705)严格控制，并列入定期检测项目。
5.4 监测定子绕组内冷水箱中氢气含量，在氢气含量超标或急剧增加时，应及时查找原因和处理。
6 防止定、转子水路堵塞、漏水
6.1 防止水路堵塞过热。
6.1.1 水内冷系统中的管道、阀门的橡胶密封圈应全部更换成聚四氟乙烯垫圈。
6.1.2 安装定子内冷水反冲洗系统，定期对定子线棒进行反冲洗。反冲洗系统的所有钢丝滤网应更换为激光打孔的不锈钢板新型滤网，防止滤网破碎进入线圈。
6.1.3 大修时，对水内冷定子、转子线棒应分路做流量试验，采用“热水流流量”试验方法。
6.1.4 扩大发电机两侧汇水母管排污口，并安装不锈钢法兰，以便清除母管中的杂物。
6.1.5 水内冷发电机水质应严格控制规定范围。为减缓铜管腐蚀，必须控制pH值在7.0～9.0之间。
6.1.6 严格保持发电机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。
6.1.7 定子线棒层间测温元件的温差和出水支路的同层各定子线棒引水管出水温差应加强监视。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：定子线棒层间最高与最低温度间的温差达8℃或定子线棒引水管出水温差达8℃时应报警，应及时查明原因，此时可降低负荷。定子线棒温差达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，在确认测温元件无误后，应立即停机处理。
6.2 为防止发电机漏水，重点应对绝缘引水管进行检查，引水管外表应无伤痕，严禁引水管交叉接触，引水管之间、引水管与端罩之间应保持足够的绝缘距离。
6.3 防止转子漏水。
6.3.1 水内冷发电机发出漏水报警信号，经判断确认是发电机漏水时，应立即停机处理。
6.3.2 选装灵敏度可靠的漏水报警装置，应做好调试、维护和定期检验工作，确保装置反应灵敏、动作可靠。
6.3.3 转子绕组复合引水管应更换为有钢丝编织护套的复合绝缘引水管。
6.3.4 为了防止转子线圈拐角断裂漏水，至少将QFS2-100-2型和QFS-125-2型机组的出水铜拐角全部更换为不锈钢材质。
6.3.5 推广双水内冷发电机用气密试验代替水压试验。
7 防止转子匝间短路
7.1 调峰运行的发电机，应在停机过程和大修中分别进行动态、静态匝间短路试验，有条件的可加装转子绕组动态匝间短路在线监测装置，以便及早发现异常。
7.2 已发现转子绕组匝间短路较严重的发电机应尽快消缺，以防转子、轴瓦磁化，差压阀失控造成严重漏氢、漏油。若检修时发现转子、轴承、轴瓦已磁化，应退磁处理。退磁后要求剩磁参考值为：轴瓦、轴颈不大于2×10-4T（特斯拉），其他部件小于10×10-4T。
8 防止漏氢
8.1 大修后气密试验不合格的氢冷发电机严禁投入运行。
8.2 为防止氢冷发电机的氢气漏入封闭母线发生氢爆事故，在发电机出线箱与封闭母线连接处应装设隔氢装置，并在适当地点设置排气孔。应按时检测氢冷发电机封闭母线外套内氢气体积含量,当氢气含量超过1%时，应停机查漏消缺。
8.3 应按时检测氢冷发电机油系统、主油箱内、内冷水箱内的氢气体积含量，超过1%时，应停机查漏消缺。当内冷水箱内的含氢量达到3%时应报警，在120h内缺陷未能消除或含氢量升至20%时，应停机处理。
8.4 密封油系统平衡阀、压差阀必须保证动作灵活、可靠，密封瓦间隙必须调整合格。若发现发电机大轴密封瓦处轴颈有磨损的沟槽，应及时处理。
9 防止发电机非全相运行
发电机变压器组的主断路器出现非全相运行时,其相关保护应及时起动断路器失灵保护,在主断路器无法断开时，断开与其连接在同一母线上的所有电源。
10 防止发电机非同期并网
为避免发电机非同期并网事故的发生，对于新投产机组、大修机组及同期回路（包括电压交流回路、控制直流回路、整步表、自动准同期装置及同期把手等）进行过改动或设备更换的机组，在第一次并网前必须进行如下工作：
10.1 对同期回路进行全面、细致的校核（尤其是同期继电器、整步表和自动准同期装置应定期校验）。
10.2 倒送电试验（新投产机组）或发变组带空母线升压试验（检修机组）。
10.3 进行假同期试验。
10.4 发电机在自动准同期并网时，必须先在“试验”位置检查整步表与自动准同期装置的一致性（以防止自动准同期装置故障），然后再“投入”自动准同期装置并网。
10.5 断路器操作控制二次回路电缆绝缘满足要求。
10.6 核实发电机电压相序与系统相序一致。
11 防止发电机局部过热
11.1 发电机绝缘过热监测器过热报警时，应立即取样进行色谱分析，必要时停机进行消缺处理。
11.2 应对氢内冷转子进行通风试验。
12 防止发电机内遗留金属异物
12.1 建立严格的现场管理制度，防止锯条、螺钉、螺母、工具等金属杂物遗留在定子内部，特别应对端部线圈的夹缝、上下渐伸线之间位置作详细检查。
12.2 大修时应对端部紧固件（如压板紧固的螺栓和螺母、支架固定螺母和螺栓、引线夹板螺栓、汇流管所用卡板和螺栓等)紧固情况以及定子铁芯边缘矽钢片有无断裂等进行检查。
13 防止励磁系统故障引起发电机损坏
13.1 对有进相运行或长期高功率因数运行要求的发电机应进行进相运行试验，按电网稳定运行的要求、发电机定子边段铁芯和结构件发热情况及厂用电压的要求来确定进相运行深度。进相运行的发电机励磁调节器应放自动运行，低励限制器必须投入，并依据进相试验结果进行整定，自动励磁调节器应定期校核。有进相运行工况的发电机，其低励限制的定值应在制造厂给定的容许值和保持发电机静稳定的范围内，并定期校验。
13.2 励磁调节器的自动通道发生故障时应及时修复并投入运行。严禁发电机在手动励磁调节（含按发电机或交流励磁机的磁场电流的闭环调节)下长期运行。在手动励磁调节运行期间，在调节发电机的有功负荷时必须先适当调节发电机的无功负荷，以防止发电机失去静态稳定性。
13.3 在电源电压偏差为+10%～-15%、频率偏差为+4%～-6%时，励磁控制系统及其继电器、开关等操作系统均能正常工作。
13.4 在机组起动、停机和其他试验过程中，应有机组低转速时切断发电机励磁的措施。
14 防止转子一点接地
14.1 当发电机的转子绕组发生一点接地时，应立即查明故障点与性质。如系稳定性的金属接地，应立即停机处理。
14.2 对参与调峰运行的200MW及以上容量的汽轮发电机，尤其对结构上未做调峰运行考虑的大型汽轮发电机，机组投运1年后，应进行检查和必要的修理。重点是拔下转子护环检查与本体嵌装部位有无裂纹和蚀坑，转子绕组端部有无变形，端部垫块有无松动和移位等。
14.3 为杜绝护环飞裂恶性事故应采取以下措施：发电机转子在运输、存放及大修时应避免受潮及有腐蚀性气体；大修时应对转子护环进行全面的金属探伤。对已检出有裂纹、裂纹群及蚀坑者，应进行消缺处理，或更换为18Mn18Cr材料的新护环。
15 防止定子单相接地故障
当发电机定子回路发生单相接地故障时，允许的接地电流值如表15-1规定。发电机定子接地保护的动作整定值按表15－1的要求确定。当定子接地保护报警时,应立即停机。200MW及以上容量的发电机的接地保护装置宜作为跳闸。
表15-1 发电机定子绕组单相接地故障电流允许值
|
发电机额定电压/kV |
发电机额定容量/MW |
接地电流允许值/A |
|
10.5 |
100 |
3 |
|
13.8～75 |
125～200 |
2(氢冷发电机为2.5) |
|
18～20 |
300～600 |
1 |
16 为实现定子铁心故障的早期诊断及预防，应以检查为主，辅以测试手段相结合的综合方法进行监控。
检修时若发现铁心存在较轻微的松弛现象，有条件时采取措施进行处理；当铁心存在严重松弛时，例如局部铁心出现裂齿、断齿等现象，必须采取措施及时处理，并查找形成缺陷的原因，及时纠正，避免故障现象的重复产生，防止扩大为定子绕组绝缘事故。
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