近尾洲水電廠發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子絕緣低故障處理

近尾洲水電廠發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子絕緣低故障處理1

引言

近尾洲水電廠位于湘江中游，地處衡南、常寧、祁東、祁陽(yáng)四縣交界處，距衡陽(yáng)市大路75公里，是湘江干流開(kāi)發(fā)規(guī)劃中的第五級(jí)電站。近尾洲水電樞紐工程主要由大壩、發(fā)電廠房和船閘三大建筑物組成，水庫(kù)總庫(kù)容4.6億立方米，正常蓄水位66米，壩頂高程76米，大壩全長(zhǎng)810米，安裝有三臺(tái)由奧地利制造的燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量為21.06Mw，總裝機(jī)容量63.18Mw，設(shè)計(jì)年發(fā)電量2.92億千瓦時(shí)。是一座具有發(fā)電、航運(yùn)、澆灌等綜合效益的水電工程。

近尾洲水電廠發(fā)電機(jī)型號(hào)為SV628/80-155，額定轉(zhuǎn)速75r/min，定子槽數(shù)480，轉(zhuǎn)子磁極40對(duì)，額定電壓10.5kV，額定電流1286.7A。發(fā)電機(jī)冷卻為具有空氣冷卻器的雙密閉循環(huán)強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻方式，即回流熱空氣由密閉循環(huán)冷卻水冷卻、冷卻熱風(fēng)后的冷卻水流經(jīng)發(fā)電機(jī)表層冷卻器由河水冷卻后循環(huán)使用。

2存在的問(wèn)題在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，1#發(fā)機(jī)組轉(zhuǎn)子絕緣在運(yùn)行過(guò)程中消失降低。2009年2月中旬在機(jī)組維保中發(fā)覺(jué)轉(zhuǎn)子絕緣僅為0.2MΩ，隨即進(jìn)行了風(fēng)洞內(nèi)的全面檢查。檢查發(fā)覺(jué)組合軸承與大軸密封良好、未見(jiàn)明顯滲油，在風(fēng)洞內(nèi)檢查未見(jiàn)明顯油痕；檢查空冷器完好、未見(jiàn)滲水；風(fēng)洞內(nèi)干燥、停機(jī)加熱器及除濕器工作正常；檢查轉(zhuǎn)子磁極，從外觀檢查未見(jiàn)有破損，但轉(zhuǎn)子磁極和定子上的碳粉較多。對(duì)磁極絕緣進(jìn)行了分段測(cè)量，數(shù)據(jù)如表1，數(shù)據(jù)測(cè)量顯示磁極整體絕緣偏低。表1

磁極絕緣測(cè)量表

磁極絕緣值磁極絕緣值磁極絕緣值71＃～80＃0.8MΩ1?！?0＃0.4MΩ1?！?8＃0.4MΩ磁極絕緣值磁極絕緣值磁極絕緣值69?！?0＃1MΩ1?！?0＃0.5MΩ41?！?0＃0.5MΩ通過(guò)排查，排解了油、水對(duì)磁極的污染，碳粉對(duì)磁極的污染是造成絕緣降低的主要緣由。而后對(duì)轉(zhuǎn)子磁極進(jìn)行全面徹底地單個(gè)絕緣測(cè)量，并1#機(jī)轉(zhuǎn)子磁極采納愛(ài)斯50帶電清洗劑進(jìn)行全面徹底的清洗，清洗后絕緣提高到4MΩ，但運(yùn)行一段時(shí)間后絕緣又有所下降，后經(jīng)多次清洗，轉(zhuǎn)子絕緣仍舊不穩(wěn)定。

3緣由分析近尾洲電廠發(fā)電機(jī)滑環(huán)室部分由滑環(huán)、碳刷架、刷握、碳刷、滑環(huán)室框架、觀看板及濾網(wǎng)蓋板組成。在滑環(huán)室的底部有碳粉排出裝置，碳粉排出裝置由矩型吸風(fēng)管道、過(guò)濾網(wǎng)、矩型離心風(fēng)機(jī)組成。在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，滑環(huán)與碳刷摩擦產(chǎn)生的碳粉通過(guò)離心風(fēng)機(jī)的作用吸附至過(guò)濾網(wǎng)上，同時(shí)將空氣排出。在運(yùn)行過(guò)程中，一些無(wú)法過(guò)濾的較細(xì)顆粒的碳粉將被排至空氣中，而發(fā)電機(jī)風(fēng)洞冷卻系統(tǒng)密封存不嚴(yán)，如滑環(huán)處小軸與風(fēng)洞擋板密封存在肯定間隙，轉(zhuǎn)子與擋風(fēng)板存在較大間隙，空冷卻器運(yùn)行過(guò)程時(shí)，空氣中懸浮的碳粉將被吸入風(fēng)洞內(nèi)，造成轉(zhuǎn)子的污染。轉(zhuǎn)子因使用年限較長(zhǎng)及其它緣由造成絕緣材料有肯定老化，當(dāng)轉(zhuǎn)子上碳粉積累較多時(shí)，將消失絕緣降低。

4處理過(guò)程

4.1處理方法對(duì)轉(zhuǎn)子磁極絕緣進(jìn)行處理可以恢復(fù)其絕緣水平，但是需重新拆裝磁極，耗費(fèi)大量人力物力，將導(dǎo)致棄水，影響電廠經(jīng)濟(jì)效益，且此方法治標(biāo)不治本，碳粉污染的根本緣由無(wú)法解決。發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的封閉由于受機(jī)組設(shè)計(jì)及轉(zhuǎn)動(dòng)部件影響，已無(wú)法進(jìn)行較大改進(jìn)。如將碳粉排出裝置管路出口引向室外雨水廊道，將碳粉直接排出，則可消退二次污染，防止碳粉進(jìn)入發(fā)電機(jī)風(fēng)洞，污染機(jī)組轉(zhuǎn)子磁極，如圖1所示。

4.2理論計(jì)算燈泡頭碳風(fēng)排出裝置風(fēng)機(jī)型號(hào)：KD285/4/60/50,功率1.36KW，轉(zhuǎn)速1280r/min,額定電流2.36A，最大排風(fēng)量3750m3/h，全壓500Pa，實(shí)際正常運(yùn)行電流為1.5A；風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口濾網(wǎng)間加裝了風(fēng)壓開(kāi)關(guān)，壓力設(shè)定為200Pa，即負(fù)壓小于200Pa將消失滑環(huán)室氣流量低報(bào)警；風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)在排走碳粉的同時(shí)也將對(duì)滑環(huán)產(chǎn)生冷卻作用，滑環(huán)室設(shè)了溫度報(bào)警，55℃報(bào)警，60℃停機(jī)。燈泡頭至55米通風(fēng)廊道總長(zhǎng)為50米，如將風(fēng)機(jī)