李義民

(上海大屯能源股份有限公司發(fā)電廠，江蘇 沛縣 221611)

某發(fā)電廠1臺(tái)135MW循環(huán)流化床(CFB)空冷發(fā)電機(jī)組及另一電廠1臺(tái)330MW循環(huán)流化床(CFB)鍋爐空冷發(fā)電機(jī)組，在運(yùn)行中突然發(fā)生各道軸承振動(dòng)變大，振動(dòng)幅值最高達(dá)17～18絲，而各道軸承回油溫度正常，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子正、負(fù)對(duì)地電壓明顯不對(duì)稱(chēng)的故障。當(dāng)時(shí)機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷分別在127MW和280MW左右。在故障發(fā)生時(shí)，迅速采取緊急降負(fù)荷到80MW和200MW左右后，2臺(tái)機(jī)組的軸系振動(dòng)值下降至10～12絲，但也超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)值。

初步分析判斷發(fā)電機(jī)發(fā)生了一點(diǎn)接地故障。發(fā)電機(jī)的基本數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 發(fā)電機(jī)基本數(shù)據(jù)

1 發(fā)電機(jī)空冷結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

該系列發(fā)電機(jī)采用空氣作為冷卻介質(zhì)，冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，輔助設(shè)施少。與氫冷系統(tǒng)比較，省掉了制氫系統(tǒng)和防爆系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了冷卻水系統(tǒng)，取消了密封油系統(tǒng)，起停容易。

2 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障查找

上述2臺(tái)發(fā)電機(jī)分別于2003年12月和2007年8月投產(chǎn)。發(fā)電機(jī)發(fā)生接地故障的時(shí)間分別在2011年的3月和7月。查找故障接地點(diǎn)時(shí)，首先檢查滑環(huán)以外的回路：滑環(huán)絕緣或引線絕緣是否損壞，靜態(tài)勵(lì)磁回路有無(wú)問(wèn)題，轉(zhuǎn)子繞組端部是否積灰和槽口絕緣有否損傷等。經(jīng)過(guò)仔細(xì)查找，確認(rèn)外部回路沒(méi)有問(wèn)題。由此判斷應(yīng)該是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生了接地故障，因此需要停機(jī)解列后再仔細(xì)查找，如果不能在現(xiàn)場(chǎng)解決，就要抽轉(zhuǎn)子并返廠檢查、處理。

在發(fā)電機(jī)解列投用盤(pán)車(chē)后，同時(shí)拆開(kāi)發(fā)電機(jī)兩端大、小端蓋，聯(lián)系生產(chǎn)廠家派技術(shù)人員到廠，使用內(nèi)窺鏡進(jìn)行檢查。

2.1 現(xiàn)場(chǎng)檢查轉(zhuǎn)子故障點(diǎn)

間斷停盤(pán)車(chē)，用內(nèi)窺鏡檢查，未發(fā)現(xiàn)可疑金屬物體，但轉(zhuǎn)子線棒通風(fēng)溝內(nèi)有積灰。

待發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子能間隔2～3 h投一次盤(pán)車(chē)時(shí)，采用在轉(zhuǎn)子的兩端部加電流的方法，看能否盡快確定故障點(diǎn)，以便安排下一步的工作。因?yàn)槌檗D(zhuǎn)子工作量大，影響負(fù)荷多，對(duì)生產(chǎn)的壓力也大。

檢查轉(zhuǎn)子故障點(diǎn)的具體方法有以下2種。

(1) 先加220V交流電壓于轉(zhuǎn)子繞組與轉(zhuǎn)子本體之間，使不穩(wěn)定的接地故障成為明顯的、穩(wěn)定的接地故障，以方便、準(zhǔn)確查找。但要注意，必須在通電回路中串聯(lián)限流電阻，使接地電流不要太大，以免繞組過(guò)熱；同時(shí)在工作中要注意防止觸電。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)、間斷加電3～4 h后，用紅外線測(cè)溫儀沒(méi)有測(cè)量到轉(zhuǎn)子有明顯的升溫點(diǎn)。

(2) 用直流電焊機(jī)做直流電源對(duì)轉(zhuǎn)子繞組通直流電，電流控制在270～320 A。經(jīng)過(guò)多次反復(fù)通電，反復(fù)測(cè)量轉(zhuǎn)子溫升及轉(zhuǎn)子絕緣值，并結(jié)合內(nèi)窺鏡檢查，確認(rèn)轉(zhuǎn)子已經(jīng)發(fā)生穩(wěn)定接地，并且已接死。因此，不得不抽轉(zhuǎn)子返廠拉大護(hù)環(huán)檢查，廠家技術(shù)人員也要求轉(zhuǎn)子返廠處理。

2.2 轉(zhuǎn)子返廠后的檢查處理

轉(zhuǎn)子返生產(chǎn)廠后，以最快的時(shí)間送到生產(chǎn)車(chē)間，安排檢測(cè)接地點(diǎn)與扒護(hù)環(huán)等工作。在轉(zhuǎn)子抽出后常用2種方法尋找轉(zhuǎn)子接地點(diǎn)：一種是電壓降法，另一種是對(duì)地電位分布法。

(1) 電壓降法可以確定故障點(diǎn)發(fā)生的大致位置。在2滑環(huán)間加直流電壓U，然后分別測(cè)量2滑環(huán)對(duì)轉(zhuǎn)子本體之間的電壓。假設(shè)正滑環(huán)對(duì)轉(zhuǎn)子本體電壓為U1，負(fù)滑環(huán)對(duì)轉(zhuǎn)子本體電壓為U2，轉(zhuǎn)子繞組全長(zhǎng)為L(zhǎng)，則接地點(diǎn)與正滑環(huán)間的繞組長(zhǎng)度為：L1=LU1/(U1+U2)。這樣可大致確定接地點(diǎn)在滑環(huán)、引線及繞組上的位置，以確定是否需要拆除護(hù)環(huán)。

(2) 對(duì)地電位分布法是在已初步確定故障點(diǎn)的大體位置，并確定必須拆除大護(hù)環(huán)時(shí)，進(jìn)一步準(zhǔn)確確定接地故障點(diǎn)的方法。拆除1只護(hù)環(huán)，然后在護(hù)環(huán)上加直流電壓，再用較靈敏的多量程電壓表測(cè)量每層線匝對(duì)轉(zhuǎn)子本體的電壓值。越靠近接地點(diǎn)的線匝測(cè)得的電壓值越低，直至接地點(diǎn)的線匝上測(cè)得的電壓值變?yōu)?或接近于0，并且接地線匝的上、下線匝對(duì)地電壓的符號(hào)相反。這樣就能很精確地找到故障點(diǎn)。

采用以上方法簡(jiǎn)單檢查后，判斷出接地點(diǎn)在大護(hù)環(huán)的下面。將轉(zhuǎn)子大護(hù)環(huán)拉出后，很快就發(fā)現(xiàn)了故障點(diǎn)：135MW發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子接地點(diǎn)在汽側(cè)護(hù)環(huán)下；330MW發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的接地點(diǎn)在勵(lì)側(cè)護(hù)環(huán)下。故障點(diǎn)位置處的絕緣層已經(jīng)損壞，發(fā)電機(jī)線棒接地點(diǎn)處燒損痕跡明顯。

3 接地原因初步分析及防范措施

在上述2臺(tái)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的接地點(diǎn)位置均發(fā)現(xiàn)有金屬小異物。產(chǎn)生這些異物的途徑有2個(gè)： 制造過(guò)程及運(yùn)行過(guò)程。因此制造過(guò)程的質(zhì)量、細(xì)節(jié)控制很重要。同時(shí)在機(jī)組投入運(yùn)行后，發(fā)電機(jī)空冷小室的清潔檢查，大修時(shí)的各項(xiàng)監(jiān)督檢查也必須要嚴(yán)格。

發(fā)電機(jī)投運(yùn)前要注意以下3點(diǎn)。

(1) 發(fā)電機(jī)空冷小室一定要清潔無(wú)任何雜物；大、小修后都要用吸塵器、拖把進(jìn)行吸塵、清潔，做到一塵不染。必要時(shí)，空冷小室應(yīng)貼瓷磚。

(2) 發(fā)電機(jī)空冷小室密封要嚴(yán)密；發(fā)電機(jī)出線立柱瓷瓶處，一定要用鋼板做焊接密封；一定要在空冷小室檢查確認(rèn)無(wú)問(wèn)題后，由運(yùn)行人員加門(mén)鎖。

(3) 應(yīng)努力保持發(fā)電機(jī)本體周?chē)h(huán)境的清潔無(wú)灰塵，以防止灰塵、雜物進(jìn)入空冷小室。

發(fā)電機(jī)檢修時(shí)要做到以下4點(diǎn)。

(1) 大修期間進(jìn)入發(fā)電機(jī)本體內(nèi)部檢查時(shí)，應(yīng)穿軟底鞋和特制的連體棉質(zhì)衣服，以防止將異物帶入發(fā)電機(jī)本體內(nèi)。

(2) 大修時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子清灰應(yīng)仔細(xì)、徹底，可用干凈不含水的壓縮空氣進(jìn)行吹灰，必要時(shí)可請(qǐng)廠家派技術(shù)人員來(lái)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。

(3) 發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量要仔細(xì)，測(cè)前、測(cè)后的數(shù)據(jù)要與前次檢修時(shí)的數(shù)據(jù)認(rèn)真比對(duì)，不可漏項(xiàng)。

(4) 開(kāi)機(jī)試驗(yàn)測(cè)得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)應(yīng)與前次試驗(yàn)數(shù)據(jù)無(wú)明顯變化。發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有變化時(shí)，要仔細(xì)分析，查清原因。