300MW發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子滑環(huán)燒損原因分析_陳立志

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1、第34卷第4期華電技術(shù)Vol．34No．42012年4月HuadianTechnologyApr．2012300MW發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子滑環(huán)燒損原因分析陳立志，董偉，劉德輝(華電哈爾濱熱電有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱150046)摘要:對300MW發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子滑環(huán)燒損發(fā)生的原因進(jìn)行了分析，對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子2點(diǎn)接地保護(hù)提出了改進(jìn)建議，給出了防止300MW發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子滑環(huán)燒損的應(yīng)對措施。關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)子滑環(huán);燒損;轉(zhuǎn)子2點(diǎn)接地保護(hù);改進(jìn)建議;應(yīng)對措施中圖分類號:TM303．3文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號:1674－1951(2012)04－0047－03DEH(

2、DigitalElectricHydraulic)畫面機(jī)組支持軸承1設(shè)備概況##6瓦y向軸振動值陡增至188μm，17:56:54，8機(jī)##哈爾濱熱電有限責(zé)任公司7，8汽輪發(fā)電機(jī)組跳閘，發(fā)動機(jī)溫度開關(guān)ETS(EngineTemperature由哈爾濱電機(jī)廠制造，型號為QFSN－300－2。發(fā)Switch)跳閘首出為“軸振動大”。電機(jī)定子線圈水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷，定子鐵芯氫冷，事故發(fā)生后，對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子滑環(huán)解體進(jìn)行了檢采用自并勵靜止勵磁系統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)由機(jī)端勵磁變查，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)滑環(huán)表面基本燒損，表面徑壓器、可控硅整流裝置、微機(jī)勵

3、磁調(diào)節(jié)器、滅磁和過向螺旋通風(fēng)溝凸起部分光潔面全失?；h(huán)內(nèi)徑邊緣電壓保護(hù)裝置、啟勵裝置及必要的監(jiān)測、保護(hù)、報警被電弧燒傷，內(nèi)側(cè)10組電刷握靠滑環(huán)側(cè)有2組部分輔助裝置等組成。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用隱極式，發(fā)電機(jī)燒熔，銅質(zhì)導(dǎo)電架灼燒，滑環(huán)與轉(zhuǎn)子軸徑之間的氧化轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子勵磁繞組、護(hù)環(huán)、滑環(huán)、風(fēng)絕緣套筒膠木板放電燒穿，多處炭化，喪失絕緣性扇等部件組成。轉(zhuǎn)子滑環(huán)材料采用40Cr2MoV合金能?；h(huán)與轉(zhuǎn)子軸結(jié)合的軸表面有明顯的局部灼燒鋼，滑環(huán)內(nèi)徑為316mm，外徑為415mm?；h(huán)和刷麻坑，測試發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組絕緣為零。架上的電刷將外界通

4、入的直流電引入轉(zhuǎn)子勵磁繞3原因分析組，滑環(huán)配套用電刷刷架系阜新華東電力配件公司產(chǎn)品，型號為ZH62－596－4，采用適合高速汽輪發(fā)檢修人員與哈爾濱電機(jī)廠技術(shù)人員聯(lián)合檢查分電機(jī)使用的電刷，壓緊電刷的恒力彈簧壓力為析，確定事故發(fā)生的原因主要有以下5個方面。14．5kN。(1)由于#8發(fā)電機(jī)滑環(huán)表面不平整且有螺旋槽，當(dāng)電刷與滑環(huán)接觸且產(chǎn)生摩擦?xí)r有少量的電刷2事故過程粉通過滑環(huán)風(fēng)扇排出滑環(huán)，進(jìn)入熱風(fēng)區(qū)空氣中。#2011－04－14T16:16，8機(jī)組有功負(fù)荷為(2)由于滑環(huán)兩側(cè)軸密封風(fēng)風(fēng)源取自滑環(huán)熱風(fēng)178MW，無功負(fù)荷為85MV·A，

5、轉(zhuǎn)子電壓為195V，區(qū)，致使微量碳粉經(jīng)軸密封風(fēng)風(fēng)道進(jìn)入滑環(huán)兩側(cè)而勵磁電流為2180A，發(fā)電機(jī)出口電壓為20kV，機(jī)組附著在滑環(huán)絕緣套筒上。#主蒸汽流量為537t/h。運(yùn)行值班員交接班前，對8(3)由于滑環(huán)熱風(fēng)區(qū)出口設(shè)計、安裝不合理，熱發(fā)電機(jī)勵磁電刷及滑環(huán)外觀進(jìn)行了檢查，檢查結(jié)果風(fēng)出口距轉(zhuǎn)子勵磁部位較近，再由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，為運(yùn)行正常。17:45，值班員在班中進(jìn)行第1次巡檢會有部分排出的碳粉被吸入。##時，發(fā)現(xiàn)8機(jī)組12．6m平臺冒煙，巡檢到8發(fā)電(4)由于發(fā)電機(jī)運(yùn)行維護(hù)不到位，積存的碳粉#機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁電刷處發(fā)現(xiàn)8發(fā)電機(jī)勵磁電刷冒煙

6、，電末及時清除，機(jī)組長時間運(yùn)行聚集碳粉過多并進(jìn)入#刷嚴(yán)重環(huán)火并伴有白色弧光。值班人員立即減8滑環(huán)與轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生放電或是轉(zhuǎn)子振動后電刷跳動，機(jī)組有功及無功負(fù)荷，將無功負(fù)荷由85MV·A減使電刷與滑環(huán)接觸不良造成環(huán)火，環(huán)火最終演變成#至2MV·A。17:56:31，8機(jī)組“轉(zhuǎn)子1點(diǎn)接地”報電弧。在電弧高溫作用下，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子引線與滑環(huán)#警，值班員發(fā)現(xiàn)報警后準(zhǔn)備投入8機(jī)組轉(zhuǎn)子2點(diǎn)接絕緣急劇下降，在較短時間內(nèi)造成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子滑環(huán)#地保護(hù)硬壓板，此時發(fā)現(xiàn)8機(jī)組數(shù)字電液控制系統(tǒng)燒損使轉(zhuǎn)子絕緣套筒在高溫下燒焦，絕緣下降后擊穿，加劇滑環(huán)與轉(zhuǎn)子表面放電

7、，造成轉(zhuǎn)子表面局部灼收稿日期:2011－06－15;修回日期:2011－07－06傷，同時造成電刷溫度急劇升高，部分電刷導(dǎo)電銅辮·48·華電技術(shù)第34卷燒熔。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子2點(diǎn)接地保護(hù)邏輯如圖1所示。#(5)2011－04－14T17:56:31，8機(jī)組轉(zhuǎn)子1##點(diǎn)接地報警，17:56:54，8機(jī)組跳閘，8機(jī)組轉(zhuǎn)子2點(diǎn)接地保護(hù)硬壓板未能及時投入。在這段時間內(nèi)，發(fā)生轉(zhuǎn)子2點(diǎn)接地后產(chǎn)生的故障電流對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子表面、滑環(huán)、滑環(huán)絕緣套筒造成了嚴(yán)重?fù)p壞并引起機(jī)組劇烈振動。4暴露的問題及應(yīng)對措施4．1發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子1點(diǎn)接地報警后，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子2點(diǎn)圖1發(fā)

8、電機(jī)轉(zhuǎn)子2點(diǎn)接地保護(hù)邏輯圖接地保護(hù)硬壓板未能及時投入在圖1中，t1是在發(fā)生轉(zhuǎn)子1點(diǎn)接地故障后，經(jīng)根據(jù)電氣繼電保護(hù)規(guī)程規(guī)定，轉(zhuǎn)子1點(diǎn)接地保延時將轉(zhuǎn)子2點(diǎn)接地保護(hù)自動投入;t2是在設(shè)置延護(hù)作用于信號報警，轉(zhuǎn)子2點(diǎn)接地保護(hù)作用于發(fā)電時(通常為0．5～1．0s)躲過較大