發(fā)電機定子鐵芯變形故障分析及處理

1、發(fā)電機定子鐵芯變形故障分析及處理 漫灣發(fā)電廠共安裝 5臺由東方電機廠制造的 SF250/12200-48 水輪發(fā) 電機組， 1993年 5號機作為首臺發(fā)電機組正式投運， 1995年， 5臺 機組全部投產(chǎn)。機組運行初期情況良好，但在 1998年 8月初，運行人員發(fā)現(xiàn) 5號機 機架振動、電磁噪音明顯增大。檢修人員隨即對 5 號機的空冷器、 定子鐵芯軛部進行外觀檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)定子鐵芯發(fā)生了不均勻變形 的現(xiàn)象。同時，相繼對其余 4 臺機也作了類似的檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn) 2， 4，6 號機都有類似的現(xiàn)象。由于定子鐵芯變形，形成一種磁振動，增大了機組的振動。如果機 組長期在這種狀態(tài)下運行或振動進一步增大，將給機

2、組結(jié)構(gòu)造成無 法預(yù)知的破壞，進而導(dǎo)致重大事故或損壞。另外，定子鐵芯的變形， 也會破壞原機組的磁路線，形成不正常、不規(guī)則的磁路，改變原機 組的正常運行狀態(tài)，造成定、轉(zhuǎn)子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞，進一步導(dǎo)致機 組重大事故。1定子鐵芯變形的原因鑒于定子鐵芯變形給機組安全運行留下重大隱患，云南省電力集團 公司多次召開有關(guān)專家及電廠技術(shù)人員參加的事故分析會，與會者 認(rèn)為定子鐵芯變形的主要原因有以下幾點：1）發(fā)電機設(shè)計時，對機座號大、軸向較長、硅鋼片軛部較寬（475m m的定子鐵芯，在其軛部未設(shè)拉緊螺桿；加上發(fā)電機通風(fēng)采 用無風(fēng)扇鼓風(fēng)系統(tǒng)，其風(fēng)路的軸向風(fēng)壓偏大，由端部回風(fēng)，定、轉(zhuǎn) 子氣隙內(nèi)和定子膛內(nèi)風(fēng)量分配不均，定

3、子鐵芯溫差較大。2）定子疊片鴿尾與定位筋間沒有足夠的膨脹間隙，定子機座在工 地組焊，掛定位筋后，存在定位筋與沖片間隙配合不當(dāng)，定位筋與 沖片徑向間隙小于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 0.2mm。3）因發(fā)電機定子鐵芯壓緊工藝難度較大，在定子鐵芯現(xiàn)場疊片組 裝后，不能確保 208 根螺桿對鐵芯的壓緊力一致，在發(fā)電機啟、停 過程中熱脹冷縮不均勻，導(dǎo)致鐵芯波浪度增大。2 定子鐵芯的檢查在機組進行擴大性大修期間，應(yīng)對定子鐵芯進行以下檢查：檢查鐵芯各部位振動值和噪聲；全面檢查齒部和軛部；檢查所有拉緊螺桿與搭焊處有無裂紋；做鐵損試驗；檢查定子槽楔松動情況，檢查線棒繩絕緣有無磨損及電腐蝕現(xiàn)象，檢查線棒與鐵芯槽側(cè)面有無超標(biāo)間隙；6

4、）測絕緣電阻，做交直流耐壓試驗，測量槽電位及泄漏電流，觀 察電暈現(xiàn)象；7）用緊度刀片及目測方法全面檢查鐵芯、齒部及軛部有無松動。3定子鐵芯變形故障處理由于銅環(huán)支撐妨礙了對拉緊螺桿、螺母的操作，根據(jù)現(xiàn)場情況，對 支撐結(jié)構(gòu)進行處理：鋸開銅環(huán)支撐靠線夾側(cè)，割開銅環(huán)支撐與上壓板間焊縫；磨開全部拉緊螺桿上端螺母搭焊縫；拆除所有上端端箍支撐把合螺釘；抽查部分拉緊螺桿的原有壓緊力矩；處理上下端局部松動的鐵芯齒部：對檢查中發(fā)現(xiàn)有局部松動現(xiàn)象的齒以及出現(xiàn)較多紅色粉末的齒部進行涂膠或加墊處理，每 2 片 用專用刀片分開一松動的鐵芯齒，涂上混有石英粉的環(huán)氧膠，涂膠應(yīng)均勻，膠量適中。對于松動較為嚴(yán)重的齒，應(yīng)塞入D32

5、1亞胺玻璃 布板。6）對過熱鐵芯壓指的處理：拆除下端發(fā)熱壓指下的槽口墊塊，在 壓指兩側(cè)布置木板，在線圈部墊好足夠厚度的白布；用電鋸將發(fā)熱 壓指沿斜面均勻鋸出34條深3mn左右的槽；用電鉆在發(fā)熱壓指斷面 上垂直鉆2排直徑3mm勺孔，孔深3mn左右，然后用扁鏟修整，將每 排孔連通成一個環(huán)形槽；拆除下端過熱壓指下?lián)躏L(fēng)板外側(cè)部分；用 專用工具及千斤頂頂起發(fā)熱壓指上方階梯齒以上鐵芯齒部，頂起時 緩慢加力，隨時監(jiān)測相鄰 5 個通風(fēng)溝尺寸有無變化，通風(fēng)溝尺寸有 變化時應(yīng)停止加力，分析變化的原因，必要時應(yīng)在通風(fēng)溝內(nèi)加墊條以保護通風(fēng)槽鋼，當(dāng)鐵芯齒頂向上位移達1.22.0mm時停止加力;用專用刀片分開階梯齒沖片，

6、第 2 片分開 1 處，在分開處均勻地涂上 混有石英粉的環(huán)氧膠；階梯齒沖片處理完以后，用專用刀片分開酸 洗鋼板與階梯沖片，塞入預(yù)先打毛并涂有環(huán)氧膠的 D321 亞胺玻璃布 板；逐步松開千斤頂，觀察鐵芯齒部回落情況，擦去多余流膠。止 端過熱壓指的處理方法同上所述。7）對鐵芯變形部位的處理：定子機座合縫部位鐵芯變形較大時， 磨去全部內(nèi)側(cè)合縫把合螺母搭焊縫；用液壓扳手?jǐn)Q開內(nèi)側(cè)螺母；更 換遮擋塞墊片部位的個別拉緊螺桿；在軛部變形的適當(dāng)部位，徑向在通風(fēng)溝處打入絕緣墊片，打入深度控制在250mn以內(nèi)，墊片上涂 膠防止運行后松動，絕緣墊片對準(zhǔn)鐵芯壓指并緊貼右側(cè)通風(fēng)槽鋼，上下墊片應(yīng)軸向?qū)R。鐵芯重新壓緊前，墊

7、條長度預(yù)留2030mm待 鐵芯壓緊后打緊墊條，再去掉多余部分。8）鐵芯重新壓緊：壓緊螺栓全部松開后，在拉緊螺桿上端螺紋清 理后涂少許二氧化鉬，擰入螺母，分別用 750， 1000， 1300， 1500Nm 的力矩扳手?jǐn)Q緊。擰緊時從 +X 方位開始，沿順時針或逆時針方向?qū)?稱地逐根擰緊全部拉緊螺桿，擰緊數(shù)遍。擰緊力矩和方向嚴(yán)格按照 規(guī)定執(zhí)行；在每遍壓緊前調(diào)整調(diào)節(jié)器節(jié)螺釘，使壓板外側(cè)高于內(nèi)側(cè) 23mm最終壓緊后外側(cè)高于內(nèi)側(cè) 35mm復(fù)查鐵芯齒部軸向長度、 軛部軸向長度及鐵芯緊度；在調(diào)整上壓板水平及壓緊鐵芯過程中， 在銅環(huán)及支持環(huán)的新支撐塊下加墊板，以免銅環(huán)向端箍及內(nèi)側(cè)下沉 后受力和懸空；重新用力矩扳手把緊機座內(nèi)側(cè)合縫螺栓；全面檢查 鐵芯合格后，用不銹鋼焊條焊好新?lián)Q拉緊螺桿的固定片；搭焊機座 內(nèi)側(cè)合縫螺栓螺母；用無水乙醇清理曾出現(xiàn)局部松動及紅色粉末出 現(xiàn)較多的鐵芯齒部側(cè)面暴露部分，干燥后在這些部位涂上滲透性硅 鋼片粘結(jié)膠；全面清理機座、定子鐵芯、定子線棒，使這不殘留任 何雜物。9）重新打緊槽楔。10）進行第 2 次鐵損試驗，并將試驗結(jié)果和第 1 次比較；鐵損試驗 后，按規(guī)定力矩再次擰緊所有拉緊螺桿一遍；焊牢銅環(huán)支架，搭焊 所有拉緊螺桿上端螺母；最后將清掃后的定子表面噴 1361 漆。大型發(fā)電機組的定子鐵芯變形在國