390H燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)缺陷問(wèn)題分析與對(duì)策

1、390H燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)缺陷問(wèn)題分析與對(duì)策俞華峰 吳棣慶 楊 俊江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司 江蘇 常州 213011390H GTG defect problem analysis and solutionJu Hwaven，Wu Diqing,YangjunJiangsu Huadian Qishuyan Power Co.,Jiangsu prv.,Changzhou,213011 摘要 390H發(fā)電機(jī)是美國(guó)GE公司配套S109FA級(jí)燃?xì)?蒸氣單軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組用390MW等級(jí)燃機(jī)發(fā)電機(jī)，采用全氫冷、單流環(huán)密封的中型汽輪發(fā)電機(jī)，隨西氣東輸工程捆綁招標(biāo)方式進(jìn)入國(guó)內(nèi)，自2005年投入商業(yè)運(yùn)行后，陸續(xù)

2、出現(xiàn)問(wèn)題，如轉(zhuǎn)子匝間短路、接地，定子端部松動(dòng)、磨損等，筆者通過(guò)參與現(xiàn)場(chǎng)檢修、事故鑒定等工作，對(duì)該型發(fā)電機(jī)的維護(hù)提出一點(diǎn)想法和建議。關(guān)鍵詞 頻繁啟停 390H發(fā)電機(jī) 缺陷 對(duì)策ABSTRACT: the 390H generator is American GE Corporation necessary S109FA level fuel gas - vapor single axle combined-cycle unit burns machine the generator with the 390MW rank, uses the entire hydrogen to be cold,

3、 the uniflow link seals the medium turbo generator, enters the home along with the transport the natural gas from the west to the east project bundle tender way, puts the commercial operation after 2005, has the problem one after another, like the rotor turn-to-turn short circuit, meets <dnt>

4、the </dnt> place, the stator nose becomes less crowded, the attrition and so on, the author through participates in work and so on scene overhaul, accident survey, proposes an idea and the suggestion to this generator's maintenance.KEY WORD: Start up and shut down Frequently 390H G Generat

5、or Defect Countermeasure1. 390H發(fā)電機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)戚墅堰電廠發(fā)電機(jī)采用全氫冷方式，單流環(huán)密封，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)子線圈采用輔槽通風(fēng)冷卻，與常見的氣隙取氣斜流通風(fēng)方式不同，轉(zhuǎn)子端部線圈銑通風(fēng)溝進(jìn)風(fēng)沿線圈至徑向通風(fēng)孔排出，定子氫外冷，鐵心及其他構(gòu)件氫外冷，發(fā)電機(jī)出線為上下布置，中性點(diǎn)在發(fā)電機(jī)頂部，套管冷卻采用氫內(nèi)冷方式，導(dǎo)電桿內(nèi)熱風(fēng)由絕緣風(fēng)管排出至發(fā)電機(jī)冷風(fēng)區(qū)，定子線圈及鐵芯也采用氫外冷方式，在定子殼內(nèi)專門導(dǎo)風(fēng)管形成冷熱風(fēng)區(qū)，使發(fā)電機(jī)內(nèi)各個(gè)區(qū)域的溫度保持可接受的范圍。采用天然氣單燃料，一般每天啟停一次，為典型的調(diào)峰運(yùn)行方式，而一般國(guó)外燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組為變負(fù)荷方式滿足調(diào)峰要

6、求，因此頻繁冷啟動(dòng)的運(yùn)行方式是否對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生影響值得商榷。燃?xì)廨啓C(jī)組啟動(dòng)速度快、負(fù)荷調(diào)節(jié)迅速、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的特點(diǎn)，通用電氣公司在設(shè)計(jì)該型發(fā)電機(jī)時(shí)充分考慮了調(diào)峰運(yùn)行的特點(diǎn)。轉(zhuǎn)子每極有9組線圈，每圈12匝，線圈形式為“C”型線圈，通過(guò)中頻焊焊接形成一匝，端部線圈匝間采用NOMEX絕緣紙強(qiáng)化，轉(zhuǎn)子采用全阻尼結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)子槽楔下有阻尼片，阻尼片在轉(zhuǎn)子兩端有阻尼器連為整體阻尼籠，提高正常運(yùn)行及機(jī)組啟動(dòng)時(shí)發(fā)電機(jī)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)由變頻器驅(qū)動(dòng)的抗負(fù)序電流能力。發(fā)電機(jī)具備一定進(jìn)相運(yùn)行能力，定子鐵心端部采用銅屏蔽，在鐵心及銅屏蔽均裝有測(cè)溫?zé)犭娕?，其他氫溫、定子線圈測(cè)溫采用鉑電阻，轉(zhuǎn)子溫度由EX2100裝置內(nèi)部模塊通過(guò)測(cè)量

7、轉(zhuǎn)子線圈銅電阻折算成溫度值監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子運(yùn)行溫度。定子部分采用3支路Y型連接，72槽，由于采用全氫冷方式，定子端部出線、環(huán)形引線等結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，也對(duì)其端部的整體強(qiáng)度等產(chǎn)生不利影響。由于9FA重型燃機(jī)機(jī)組初次引入國(guó)內(nèi)，所以一般專業(yè)人員把重點(diǎn)都放在燃?xì)馔钙?，?duì)D10汽輪機(jī)、390H發(fā)電機(jī)等認(rèn)為是傳統(tǒng)技術(shù)比較成熟，因而對(duì)390H全氫冷發(fā)電機(jī)的運(yùn)行檢查維護(hù)等工作相對(duì)比較薄弱，實(shí)際這些機(jī)組在運(yùn)行13年內(nèi)，均出現(xiàn)了一系列問(wèn)題和故障。其中轉(zhuǎn)子的問(wèn)題比較集中，而定子部分主要問(wèn)題是端部綁扎松動(dòng)及磨損問(wèn)題，以及定子鐵芯的端部磨損問(wèn)題。2. 390發(fā)電機(jī)缺陷問(wèn)題及分析2.1 轉(zhuǎn)子部分處于技術(shù)封鎖的目的，390H發(fā)電機(jī)維護(hù)

8、在GE公司提供的維護(hù)手冊(cè)中沒有有效信息，但從幾次故障中可以了解一些GE發(fā)電機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)和工藝，以及用戶方的維護(hù)檢查重點(diǎn)。案例一：焊接不良引起轉(zhuǎn)子匝間短路WT電廠#2機(jī)組（發(fā)電機(jī)出廠編號(hào)290T567）在運(yùn)行中發(fā)電機(jī)#7、#8瓦有振動(dòng)增大趨勢(shì)，直至發(fā)電機(jī)振動(dòng)大跳機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)檢查轉(zhuǎn)子線圈銅電阻為0.2519（25），出廠值0.2724（25），用直流壓降法檢查發(fā)現(xiàn)180°極（正極）集電環(huán)的電壓比0°極（負(fù)極）集電環(huán)低，打開發(fā)電機(jī)端蓋用內(nèi)窺鏡檢查發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子180°極集電環(huán)側(cè)端部#8線圈匝間絕緣燒焦，由轉(zhuǎn)子軸向外第2及第3匝銅線燒熔，檢查主引線、導(dǎo)電螺釘、通風(fēng)孔、平衡螺釘、線圈

9、隔塊等未見異常，如下圖：該轉(zhuǎn)子是由韓國(guó)斗山公司制造的，8號(hào)線棒整組（共12層）拆出檢查，發(fā)現(xiàn)勵(lì)側(cè)端部靠?jī)?nèi)側(cè)第2、3層接頭焊縫燒熔嚴(yán)重，已整體斷裂。第4層接頭焊縫也已整體斷裂，在斷裂斷面有明顯的受熱發(fā)黑的現(xiàn)象；勵(lì)側(cè)端部8、9號(hào)線圈及7、8號(hào)線圈間堆積了大量熔化的銅質(zhì)物質(zhì)，主要為靠?jī)?nèi)側(cè)第2、3層線棒的熔化物。整個(gè)#8線圈由GE公司采用機(jī)械切割方式取下（保留所有焊接點(diǎn)），以及其他6，7號(hào)線圈等，GE公司通過(guò)拉伸試驗(yàn)、超聲波探傷不合格，這樣在運(yùn)行中由于機(jī)組頻繁啟停熱應(yīng)力可能導(dǎo)致焊接部位出現(xiàn)損傷導(dǎo)致過(guò)熱使絕緣損壞。GE公司的工藝規(guī)范要求采用中頻焊接后做超聲波探傷，半匝線圈對(duì)接口的間隙控制在0.05mm以

10、下，使用HLAgCu80-5合金片插入后夾緊，焊接溫度控制在717，超聲波探傷接合面積不小于85%，過(guò)程是非常嚴(yán)格的。本身C型線圈平面對(duì)接方式有效接觸面相對(duì)較小，而國(guó)內(nèi)看到的一些發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩半匝線圈接合面采用燕尾楔形增加了有效接合面。390H發(fā)電機(jī)C線圈半匝對(duì)接面案例二：轉(zhuǎn)子匝間絕緣位移產(chǎn)生匝間短路JL電廠2機(jī)組自2007年3月5日投產(chǎn)以來(lái)，發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀況良好。但最近在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)轉(zhuǎn)子升速過(guò)發(fā)電機(jī)一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)（約800rpm），發(fā)電機(jī)前軸承7X軸振有明顯增大，最大達(dá)到192m。查閱歷史站振動(dòng)數(shù)據(jù)：機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)7瓦軸振水平基本穩(wěn)定在70m，但啟動(dòng)過(guò)一階臨界時(shí)的振動(dòng)數(shù)據(jù)自09年3月份以

11、來(lái)呈逐漸上升趨勢(shì)?，F(xiàn)場(chǎng)第1次試驗(yàn)情況：在啟動(dòng)升速過(guò)程中，軸振7X過(guò)臨界時(shí)的振動(dòng)峰值突變達(dá)到6.32 mils（161m），過(guò)臨界后振動(dòng)迅速下降，直至定速3000rpm ，7瓦振動(dòng)均屬良好范圍；在機(jī)組降速過(guò)一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，7瓦軸振始終正常，未出現(xiàn)尖峰波形。現(xiàn)場(chǎng)第2次試驗(yàn)情況：緊接進(jìn)行第二次升速試驗(yàn)，主要驗(yàn)證振動(dòng)的重復(fù)特性及振動(dòng)與加減勵(lì)磁的關(guān)聯(lián)性（燃機(jī)在啟動(dòng)升速過(guò)程中，發(fā)電機(jī)必須先加勵(lì)當(dāng)同步電機(jī)用）。軸振7X過(guò)臨界時(shí)的振動(dòng)峰值突變達(dá)到7.13 mils（181m），當(dāng)轉(zhuǎn)速升至1000rpm后迅速打閘停機(jī)（發(fā)電機(jī)自動(dòng)去勵(lì)），該振動(dòng)從120m瞬間陡降至30m，說(shuō)明發(fā)電機(jī)異常振動(dòng)與加載勵(lì)磁相關(guān)。振動(dòng)跳閘

12、錄波日期轉(zhuǎn)速（rpm）軸振（m）09年01月06日8809109年01月10日8119809年03月01日89712309年03月02日86913409年03月15日78915109年03月17日80812309年03月21日80517709年03月24日79416109年03月31日782166盤車狀態(tài)下轉(zhuǎn)子的交流阻抗值變化率17%（150VAC，與交接試驗(yàn)值對(duì)比），3000轉(zhuǎn)/分時(shí)交流阻抗值變化率38%(150VAC,與交接試驗(yàn)值對(duì)比)，顯示轉(zhuǎn)子有明顯的匝間短路現(xiàn)象。轉(zhuǎn)子抽出后，用壓降法檢查轉(zhuǎn)子缺失存在匝間短路問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)用內(nèi)窺鏡檢查發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子端部線圈轉(zhuǎn)角部位匝間絕緣均存在比較嚴(yán)重的位移問(wèn)題，

13、其中短路點(diǎn)的上線線匝間絕緣已經(jīng)大部移出，而且通過(guò)各匝電位測(cè)量可以找到多個(gè)短路點(diǎn)。匝間絕緣脫落位移正常匝間絕緣用環(huán)氧樹脂板膠粘，并在R角部位有增加一層絕緣層，可見膠粘的工藝或膠水質(zhì)量問(wèn)題可能導(dǎo)致匝間絕緣不能承受頻繁啟動(dòng)導(dǎo)致線圈膨脹位移冷縮、環(huán)氧樹脂板脫落，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子重新返廠線圈重新安裝，用于粘貼匝間絕緣的GE公司環(huán)氧膠黏劑，工藝規(guī)范中所使用時(shí)間限制是45分鐘。案例三：導(dǎo)電螺釘過(guò)熱引起轉(zhuǎn)子接地390H發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地探測(cè)方式采用單點(diǎn)方式，在勵(lì)磁機(jī)（EX2100）中有接地探測(cè)模塊，采用單獨(dú)的信號(hào)注入法測(cè)量轉(zhuǎn)子對(duì)地電阻，分為報(bào)警和保護(hù)跳閘二個(gè)閾值。BS電廠#1機(jī)（ 國(guó)內(nèi)第一臺(tái)投產(chǎn)的9FA 重型燃機(jī)）在20

14、07年4月運(yùn)行中發(fā)生發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地而跳閘，檢查轉(zhuǎn)子線圈對(duì)地絕緣電阻為0，經(jīng)測(cè)量接地位置位于負(fù)極末端（用直流電壓法測(cè)得該處電壓為0），用內(nèi)窺鏡檢查轉(zhuǎn)子內(nèi)部主引線、出槽口等未見異常，確認(rèn)問(wèn)題可能出現(xiàn)在導(dǎo)電桿與主引線、導(dǎo)電螺釘連接部位，以下為現(xiàn)場(chǎng)檢查圖片： 導(dǎo)電桿對(duì)比（右邊已損壞） 螺紋已燒熔（局部放大） 導(dǎo)電螺釘燒熔部位導(dǎo)電螺桿螺紋部位及導(dǎo)電桿連接螺紋在正常安裝時(shí)精度要求較高（扭矩90110Nm），螺紋部位應(yīng)無(wú)絕緣物、氧化物，鍍銀層應(yīng)完好，螺紋連接應(yīng)咬合良好，因此出現(xiàn)上述問(wèn)題的原因可能性最大為螺紋連接不良或螺紋損壞（其中導(dǎo)電桿部分螺紋損壞與集電環(huán)下絕緣套筒上加工導(dǎo)電螺釘穿孔時(shí)有關(guān)），螺紋絲扣中存在

15、環(huán)氧膠殘留物，以及導(dǎo)電桿松動(dòng)在運(yùn)行中振動(dòng)等，而這在檢修時(shí)是很難判斷的，因?yàn)槁葆斆芊饨Y(jié)構(gòu)為雙密封，螺釘與導(dǎo)電壓板的螺母均用環(huán)氧膠膠粘拆卸后基本上需要更換新螺釘及密封組件，因此在轉(zhuǎn)子抽出后用直流電阻測(cè)量時(shí)可用木錘或膠錘擊打?qū)щ娐葆斂纯粗绷麟娮栌袩o(wú)變化也是一個(gè)簡(jiǎn)單的辦法。 案例四：轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔阻塞導(dǎo)致振動(dòng) 該案例發(fā)生ZH電力公司的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)上，機(jī)組運(yùn)行時(shí)同樣產(chǎn)生發(fā)電機(jī)7號(hào)瓦瓦振7X一直到165m，并顯示出振動(dòng)值與發(fā)電機(jī)無(wú)功功率的關(guān)聯(lián)性（勵(lì)磁電流），表現(xiàn)出與轉(zhuǎn)子繞組匝間短路時(shí)的類似特性，但實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)并沒有找到匝間短路的依據(jù)，轉(zhuǎn)子 抽出后發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子汽側(cè)25%的通風(fēng)孔被堵塞，發(fā)生堵塞的部位均是槽楔下面的阻尼

16、條堵塞了通風(fēng)孔，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生溫度差異敏感局部微變形引起振動(dòng)加大。390H發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子槽楔下面為阻尼條，槽楔與阻尼條之間有彈簧片，阻尼條下面為環(huán)氧樹脂板材料的楔下墊條，楔下墊條沒有滑移涂層，阻尼條的位移與燃機(jī)機(jī)組頻繁啟停存在關(guān)聯(lián)，以及彈簧片彈性下降或阻尼條往汽側(cè)方向位移，導(dǎo)致通風(fēng)孔堵塞，因此正常情況下轉(zhuǎn)子槽楔應(yīng)該是壓緊的，如果有松動(dòng)的跡象可能就是楔下的彈簧片彈性不足或失效，這樣彈簧片也可能發(fā)生位移導(dǎo)致通風(fēng)孔堵塞。案例五：金屬異物引起轉(zhuǎn)子接地QSY電廠#2機(jī)在2007年7日17日早上啟機(jī)升速過(guò)程中（轉(zhuǎn)速1550rpm）勵(lì)磁機(jī)跳閘，勵(lì)磁機(jī)發(fā)接地報(bào)警，檢查勵(lì)磁機(jī)、轉(zhuǎn)子線圈、電纜等絕緣正常，轉(zhuǎn)子對(duì)地

17、絕緣值200M/500VDC,轉(zhuǎn)子交流阻抗正常，Mark VI中顯示接地位置為0.425752，由于未查到有效故障判據(jù)，決定再次啟機(jī)。下午14點(diǎn)再次啟機(jī)（350rpm）又跳閘，變頻器脫扣，勵(lì)磁機(jī)報(bào)接地報(bào)警，在盤車狀態(tài)檢查發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子對(duì)地絕緣為100M/500VDC，但轉(zhuǎn)過(guò)約90°后絕緣電阻跳到0，反復(fù)如此。GE公司390H發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)為一點(diǎn)方式，定值為4.9K，在絕緣電阻為0時(shí)停盤車，用萬(wàn)用表測(cè)得集電環(huán)與轉(zhuǎn)子本體電阻為3.5，基本判斷為轉(zhuǎn)子確實(shí)存在接地現(xiàn)象，用直流電壓法進(jìn)行檢查，當(dāng)集電環(huán)間電壓為14.82VDC時(shí)，集電環(huán)內(nèi)外環(huán)分別為6.46V和8.36V，故障點(diǎn)距內(nèi)環(huán)（負(fù)極）43

18、.6%位置，經(jīng)折算故障點(diǎn)位置在負(fù)極#8、#9號(hào)槽之間，與Mark VI顯示位置FGD-LOCATION0.425基本相符，該故障點(diǎn)在轉(zhuǎn)子內(nèi)部，檢查轉(zhuǎn)子交流阻抗值正常，由于燃機(jī)機(jī)組在熱態(tài)，盤車再次投入時(shí)齒輪嚙合時(shí)軸系發(fā)生2次振動(dòng)，再次檢查絕緣為0位置的絕緣電阻時(shí)發(fā)現(xiàn)接地點(diǎn)消失（絕緣上升至50M/1000VDC）?，F(xiàn)場(chǎng)的證據(jù)可以充分證明轉(zhuǎn)子內(nèi)部存在不穩(wěn)定的接地現(xiàn)象，此時(shí)判斷主要可能為金屬異物（位置不定），以及負(fù)極#8、#9號(hào)槽位置護(hù)環(huán)內(nèi)阻尼環(huán)與繞組存在短路或絕緣異常。轉(zhuǎn)子抽出后，用內(nèi)窺鏡檢查槽襯沒有位移跡象，線圈無(wú)變形，主引線處、極間連板無(wú)異常發(fā)熱跡象，在出槽口、護(hù)環(huán)底部、心環(huán)部位均未發(fā)現(xiàn)打弧點(diǎn)及

19、導(dǎo)電物。為了確認(rèn)接地點(diǎn)，將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)至#8、#9號(hào)線圈至5點(diǎn)鐘位置（即發(fā)現(xiàn)絕緣為0的位置）采取打高壓方式，在試驗(yàn)過(guò)程中檢查有無(wú)電壓、電流不正常跳動(dòng)及轉(zhuǎn)子內(nèi)部有無(wú)打火或聲響，但整個(gè)升壓過(guò)程中均未見異常（電壓按照GE標(biāo)準(zhǔn)升至4680VAC）?，F(xiàn)場(chǎng)工作已經(jīng)面臨障礙，最終決定轉(zhuǎn)子運(yùn)至哈爾濱電機(jī)廠解體，在轉(zhuǎn)子內(nèi)找到一定數(shù)量的金屬異物： #8線圈槽內(nèi)阻尼條與轉(zhuǎn)子本體之間的金屬片 （材質(zhì)與轉(zhuǎn)子本體相同）金屬片實(shí)物#8線圈汽端往勵(lì)端第51孔銅粒 #8線圈勵(lì)端槽襯內(nèi)放電痕跡離槽口位置 #8線圈槽襯未見異常在轉(zhuǎn)子內(nèi)主要發(fā)現(xiàn)的異物為金屬銅屑和明顯的機(jī)加工產(chǎn)生的鐵屑、銅屑，因此可能性最大的原因是銅屑或鐵屑在轉(zhuǎn)子內(nèi)不斷移動(dòng)

20、，導(dǎo)致接地產(chǎn)生，暴露出轉(zhuǎn)子制造過(guò)程中的質(zhì)量工藝不良，同時(shí)也給發(fā)電機(jī)檢修過(guò)程中的質(zhì)量工藝提出更高的要求。隨之我們加強(qiáng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的現(xiàn)場(chǎng)檢查工作，并在#1發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)側(cè)端部線匝內(nèi)發(fā)現(xiàn)鋁質(zhì)鉚釘頭，從來(lái)源分析可能為轉(zhuǎn)子線圈端部隔塊固定鉚釘脫落，避免了一次可能的事故。檢修時(shí)轉(zhuǎn)子內(nèi)發(fā)現(xiàn)金屬異物（1#發(fā)電機(jī)）2.2 發(fā)電機(jī)定子部分案例一： 定子線圈端部松動(dòng)、磨損在WT、BS、QSY等對(duì)390H發(fā)電機(jī)進(jìn)行大修性檢查時(shí)，均發(fā)現(xiàn)定子勵(lì)側(cè)端部環(huán)形引線綁扎部位出線黃粉，主要問(wèn)題是綁扎工藝不良，GE公司對(duì)不嚴(yán)重的粉末跡象采用常規(guī)環(huán)氧膠補(bǔ)強(qiáng)處理，但從運(yùn)行一年后的檢查發(fā)現(xiàn)基本上沒有效果，而且存在著在環(huán)形引線之間隔塊內(nèi)部松動(dòng)而

21、導(dǎo)致主絕緣磨損問(wèn)題，這是比較危險(xiǎn)的，因此現(xiàn)場(chǎng)還是需要重新綁扎處理，這是GE公司390H發(fā)電機(jī)的端部存在的通病，而且這些磨損現(xiàn)象是不斷發(fā)展的，產(chǎn)生的絕緣“塵?！庇謺?huì)隨氣體管路進(jìn)入一些發(fā)電機(jī)在線監(jiān)測(cè)裝置，如發(fā)電機(jī)過(guò)熱監(jiān)測(cè)裝置（由于微量塵進(jìn)入離子腔）誤報(bào)警。引線與絕緣支架之間墊氈磨損（QSY #1發(fā)電機(jī)）隔塊內(nèi)部松動(dòng)（QSY #1發(fā)電機(jī)）綁扎帶上的粉末（續(xù)上圖，QSY #1發(fā)電機(jī)）紅色環(huán)氧膠刷涂為GE處理方法，證實(shí)是無(wú)效的（QSY#2發(fā)電機(jī)）表面上粉末嚴(yán)重，內(nèi)部隔塊已經(jīng)松脫與引線棒磨損（QSY #2發(fā)電機(jī)）引線棒已經(jīng)松動(dòng)（戚墅堰#2發(fā)電機(jī)）從現(xiàn)場(chǎng)解體分析，松動(dòng)、磨損的主因主要與GE公司的施工工藝有關(guān)

22、，隔塊外面包裹的浸膠滌綸氈壓縮量不夠，外部浸膠玻璃綁扎帶沒有緊綁或匝數(shù)不夠，當(dāng)絕緣發(fā)生熱縮時(shí)因振動(dòng)助長(zhǎng)了隔塊、綁扎帶、引線棒之間的撕裂，因此先開始出線裂紋，隨之振動(dòng)松脫繼而發(fā)生磨損，損傷主絕緣。引線與絕緣支架墊氈之間的壓縮量不夠，有些還存在間隙。在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)產(chǎn)生粉末跡象、裂紋的部位綁扎、隔塊均重新處理，對(duì)浸膠氈的壓縮量進(jìn)行嚴(yán)格處理（30%），綁扎玻璃帶充分浸膠8股并繞（GE公司要求綁扎5道）。重新處理后的情況案例二： 定子端部引線、并聯(lián)環(huán)的固有頻率不合格 390H發(fā)電機(jī)為全氫冷3支路結(jié)構(gòu)，因此出線側(cè)的端部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對(duì)整體的振型和固有頻率的控制困難，下圖為典型的390H發(fā)電機(jī)定子端部結(jié)構(gòu)：390

23、H發(fā)電機(jī)端部結(jié)構(gòu)由于發(fā)電機(jī)端部綁扎的修理會(huì)影響振型和固有頻率，因此戚墅堰#1、#2發(fā)電機(jī)處理前后均參照GB/T20140-2006透平型發(fā)電機(jī)定子繞組端部動(dòng)態(tài)特性和振動(dòng)試驗(yàn)方法及評(píng)定進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，均發(fā)現(xiàn)了不合格點(diǎn)，重新綁扎處理后的整體頻率均上升，#1發(fā)電機(jī)從62Hz升高到69Hz，#2發(fā)電機(jī)從39Hz提高到89Hz，顯示處理后端部的剛性提高，但均存在部分引線環(huán)的固有頻率落在共振危險(xiǎn)頻率范圍（95108Hz）、并聯(lián)環(huán)形線棒固有頻率落在（95108Hz）的情況，而且從現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析，頻率不合格的并聯(lián)環(huán)、引線環(huán)的綁扎部位均有松動(dòng)、磨損的跡象，而且黃粉比較嚴(yán)重，比較讓人擔(dān)心的是線圈引出線部位、線棒之間

24、隔塊出現(xiàn)的環(huán)氧泥（環(huán)氧粉末與油氣的混合物，如下圖），下圖顯示2點(diǎn)鐘方向的三個(gè)引出線在線棒根部明顯出線膠泥物（此處為綁扎處），因此如何避開危險(xiǎn)頻率是個(gè)值得研究的問(wèn)題。 線圈引出線（環(huán)氧泥） 線棒隔塊（環(huán)氧泥）GE公司對(duì)390H發(fā)電機(jī)的線圈端部的固有頻率沒有特殊要求，查戚墅堰#1、#2發(fā)電機(jī)的出廠試驗(yàn)報(bào)告也沒有模態(tài)試驗(yàn)、頻率測(cè)定等問(wèn)題，為了避免技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，在#2發(fā)電機(jī)定子線圈勵(lì)側(cè)端部復(fù)雜引線的過(guò)渡部位用類似綁扎方法進(jìn)行加固，是否能滿足長(zhǎng)期運(yùn)行要求有待時(shí)間鑒定。日本東芝公司也引進(jìn)了GE公司390H發(fā)電機(jī)的生產(chǎn)工藝，在處理定子線圈端部綁扎時(shí)也出線同樣的危險(xiǎn)頻率問(wèn)題，東芝公司采用響應(yīng)比測(cè)定法來(lái)判斷定子引線

25、、并聯(lián)環(huán)的固有頻率的影響，對(duì)固有頻率落在95110Hz危險(xiǎn)頻率內(nèi)的引線、并聯(lián)環(huán)進(jìn)行測(cè)試響應(yīng)比，參考值切向<2.2m/s2/N，軸向<4.4 m/s2/N。在發(fā)電機(jī)定子端部的綁扎重新處理后，我們利用EN800智能頻率分析儀、CRASV7.0軟件和Analyzer硬件分析計(jì)算采集系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算固有頻率在危險(xiǎn)頻率內(nèi)的引線的響應(yīng)比最大值為1.6 m/s2/N，應(yīng)該說(shuō)處理還是比較成功的。 典型響應(yīng)比測(cè)試圖案例三： 發(fā)電機(jī)定子端部鐵芯松動(dòng)問(wèn)題WT電廠在2007年12月10日對(duì)1號(hào)發(fā)電機(jī)定子進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)汽側(cè)鐵芯階梯段鐵芯有多處松動(dòng)跡象，伴隨紅色粉末，在發(fā)現(xiàn)汽側(cè)槽口鐵心附近

26、發(fā)現(xiàn)有黑色油泥物（對(duì)磁性敏感），檢查定子鐵芯軛部定位筋拉桿螺母無(wú)松動(dòng)，同時(shí)階梯段鐵芯也無(wú)變形、倒伏等跡象，GE最終采用灌環(huán)氧膠的辦法處理。汽側(cè)端部的紅粉、黑色油泥（WT#1號(hào)機(jī)）QSY電廠1號(hào)機(jī)在2009年3月份大修性檢查中，也在階梯段鐵芯發(fā)現(xiàn)了黑色油泥物，狀況與望亭類似，最后采用加塞云母片方式，由中試所用ELCID鐵芯測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試無(wú)異常，由于定子鐵芯端部采用指壓板結(jié)構(gòu)，階梯段鐵芯不容易壓緊，而且伴隨著鐵芯邊緣與定子線棒的輕微磨損跡象，由于390H發(fā)電機(jī)定子線棒在槽內(nèi)的側(cè)部也采用半導(dǎo)體彈性防磨波紋墊，現(xiàn)場(chǎng)也發(fā)現(xiàn)鐵芯與波紋墊之間有輕微磨損跡象，但主要不過(guò)于發(fā)展，說(shuō)明側(cè)部彈性墊還沒有劣化，這些地

27、方可以清理后刷涂環(huán)氧膠有一定效果。汽側(cè)黑色油泥（QSY電廠1號(hào)機(jī)）3. 390H發(fā)電機(jī)維護(hù)對(duì)策 頻繁啟停方式運(yùn)行對(duì)于390H發(fā)電機(jī)是否適合有待時(shí)間鑒定，由于發(fā)電機(jī)存在電磁材料、絕緣材料，因此不同材料之間溫脹系數(shù)不同，其產(chǎn)生的熱應(yīng)力長(zhǎng)期積累肯定會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生影響，以戚電廠1臺(tái)主力發(fā)電機(jī)組為例，一般早上6：00開始機(jī)組啟動(dòng)，至晚上22：00左右停機(jī)，這樣每年的正常啟停次數(shù)達(dá)250次以上，而一般大型燃煤火力發(fā)電機(jī)組不可能采用這種運(yùn)行方式，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)標(biāo)明對(duì)于正常運(yùn)行發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生主要影響的是由于絕緣材料熱縮、熱應(yīng)力導(dǎo)致的問(wèn)題，原來(lái)通過(guò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)化材料、環(huán)氧樹脂膠整合成一體的絕緣結(jié)構(gòu)會(huì)受到影響。3.1 以“

28、檢”為核心，豐富設(shè)備監(jiān)測(cè)手段設(shè)備缺陷故障的發(fā)生總歸又一個(gè)積累、變化的過(guò)程，因此平時(shí)的檢查變得尤為重要，在目前390H發(fā)電機(jī)技術(shù)還沒有掌握之前，正確、細(xì)致的檢查是化為被動(dòng)為主動(dòng)的重要方式。現(xiàn)在的電氣測(cè)試手段越來(lái)越多，但是最基本的望、聞、摸的人工檢查仍是最簡(jiǎn)便、快速的檢查手段，但是往往需要檢查者高度的責(zé)任心和一定程度的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)才能真正達(dá)到合格檢查的水平，不然檢查如同走過(guò)場(chǎng)，不能及時(shí)有效反應(yīng)一些比較重要的變化：如轉(zhuǎn)子槽楔的位移、定子線圈綁扎部位的磨損跡象、一些不正常的顏色變化等。現(xiàn)代設(shè)備管理的核心是狀態(tài)檢修，以減少不必要的檢修和檢修可能引發(fā)的設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于潛在和發(fā)展中的缺陷，需要及時(shí)跟蹤和記錄

29、，一般檢查人員會(huì)錄取圖像信息，并在發(fā)電機(jī)內(nèi)疑似位置做標(biāo)記，便于發(fā)現(xiàn)一些潛在性發(fā)展的缺陷。390H發(fā)電機(jī)也在用波性墊結(jié)構(gòu)將線棒固定在槽內(nèi)，以往只能采用敲擊聽音的方式比較粗略地了解定子槽楔的整體情況，彈性墊無(wú)法判斷其劣化程度，GE公司以往一般經(jīng)驗(yàn)為定子端部最后1個(gè)及相鄰的第2個(gè)槽楔不能松動(dòng)（定子線圈的端部應(yīng)力最大，如果槽口附近的槽楔有松動(dòng)跡象易引發(fā)線圈的振動(dòng)繼而磨損），對(duì)于定子內(nèi)中間部分的比較寬松允許不超過(guò)3個(gè)連續(xù)槽楔有松動(dòng)跡象，由于波形槽楔的彈性與其松緊度直接相關(guān)，也有單位如哈爾濱電機(jī)廠使用普通里氏硬度計(jì)來(lái)測(cè)量硬度值（實(shí)際是利用里氏回彈原理來(lái)間接反應(yīng)槽楔松緊度），但實(shí)際普通的硬度計(jì)受到槽楔表面粗

30、糙度影響存在一定的誤差，現(xiàn)在也有GE公司等采用瑞士proceq公司的專用發(fā)電機(jī)定子線圈松緊度測(cè)量?jī)xSVP40，操作方便，數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，因此開始在市場(chǎng)上有了一定應(yīng)用前景。由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是輔槽通風(fēng)方式，通風(fēng)孔可以通過(guò)強(qiáng)光電筒照射通風(fēng)孔檢查，但對(duì)于轉(zhuǎn)子危險(xiǎn)最大的還是進(jìn)入的異物，尤其進(jìn)入線圈兩端護(hù)環(huán)位置，這是只能借助內(nèi)窺鏡來(lái)檢查了，我曾用內(nèi)窺鏡成功的發(fā)現(xiàn)了掉落在2號(hào)、3號(hào)線圈之間的鋁鉚釘頭，以及在線圈R角處的nomex絕緣紙的雜物，消除了接地、匝間短路、通風(fēng)孔堵塞等隱患。當(dāng)然內(nèi)窺鏡也要有個(gè)積累經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程，在一些復(fù)雜空間位置的檢查工作實(shí)用的效率還是很高的，比如我曾用內(nèi)窺鏡取出了引發(fā)勵(lì)磁變鐵芯接地的異物，

31、避免變壓器解體的大量工作。內(nèi)窺鏡也可以方便的用在空間較為復(fù)雜的發(fā)電機(jī)定子端部的檢查。390H一般也安裝有定子線圈在線局放檢測(cè)裝置、轉(zhuǎn)子匝間短路微分線圈，但是這些裝置都沒有完整的專家支持系統(tǒng)，GE公司的服務(wù)費(fèi)用非常昂貴，因此國(guó)內(nèi)一捆、二捆的這類裝置基本處于擺設(shè)狀態(tài)，中試所應(yīng)該重視這項(xiàng)工作的展開，如果發(fā)電單位單獨(dú)搞過(guò)于浪費(fèi)。3.2 強(qiáng)化過(guò)程管理，避免檢修作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)一般發(fā)電機(jī)檢修對(duì)于涉及膛內(nèi)作業(yè)的操作規(guī)范是相當(dāng)嚴(yán)格的，但是不可避免生產(chǎn)、安裝單位在制造、施工過(guò)程中的異常問(wèn)題發(fā)生，如我在現(xiàn)場(chǎng)曾用內(nèi)窺鏡生產(chǎn)廠家遺留在發(fā)電機(jī)定子內(nèi)的木質(zhì)枕板（可能是鐵芯疊裝時(shí)用的）；在定子鐵芯頂部發(fā)現(xiàn)有運(yùn)輸保險(xiǎn)螺栓沒有拆除（有的螺栓已經(jīng)松脫），如果掉在定子端部繞組上是非常危險(xiǎn)的。在檢修作業(yè)中，涉及轉(zhuǎn)子本體（防止異物進(jìn)入通風(fēng)孔）、定子線圈端部（異物進(jìn)入造成“電蛀蟲”），這些在檢修過(guò)程中應(yīng)做好專職監(jiān)護(hù)人的職責(zé)，用保護(hù)膜及時(shí)保護(hù)好轉(zhuǎn)子并使用臨時(shí)電熱帶防止轉(zhuǎn)子內(nèi)部受潮氣導(dǎo)致銹蝕，我在現(xiàn)場(chǎng)看到的390H轉(zhuǎn)子解體后，可以發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)子本體槽、中心孔