摘 要:文章主要介紹了燃氣輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子現(xiàn)場套、扒護環(huán),更換導電螺釘及線圈等零件重新裝配的工藝總結(jié),解決了因燃氣輪發(fā)電機經(jīng)常啟停機,需要定期檢修,當機組故障具備現(xiàn)場修理條件時,進行現(xiàn)場修理的問題,為現(xiàn)場修理轉(zhuǎn)子積累了經(jīng)驗。
關鍵詞:汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子;導電螺釘;護環(huán);線圈
1 概述
隨著國家節(jié)能減排政策及防治污染政策的實施,國內(nèi)正在興建風力發(fā)電機組,由于風能具有季節(jié)性、時間性的特征,為保證電網(wǎng)的可靠穩(wěn)定運行,需要安裝調(diào)峰機組,抽水蓄能發(fā)電電動機和燃氣輪發(fā)電機組是理想的調(diào)峰機組。其中燃氣輪發(fā)電機組在無外界電源的情況下,可以迅速啟動,機動性能好,在電網(wǎng)中用它來帶動尖峰負荷和作為緊急備用,能較好的保護電網(wǎng)的安全運行,因此近些年燃氣輪發(fā)電機得到了廣泛的發(fā)展和應用。
大型燃氣輪發(fā)電機的各部件熱脹冷縮應做到不會影響絕緣和部件損壞,除能適應負荷大幅度變動外還要能滿足頻繁啟動工況。
燃氣輪發(fā)電機組中電機經(jīng)常啟停機,因此對電機各個部件的性能要求較高。反復的啟停使得一些發(fā)電機零件出現(xiàn)松動,需要定期檢修。電廠的發(fā)電機組如果出現(xiàn)故障,具備現(xiàn)場修理的條件時,可以在現(xiàn)場進行修理?,F(xiàn)場修理具有節(jié)省檢修工期,節(jié)約路途運輸時間,降低電廠維修成本等優(yōu)勢。文章主要介紹燃氣輪發(fā)電機現(xiàn)場修理的一種情況:轉(zhuǎn)子現(xiàn)場修理,更換導電螺釘及線圈等零件重新裝配的工藝過程。
2 燃氣輪發(fā)電機導電螺釘結(jié)構(gòu)的介紹
轉(zhuǎn)子導電螺釘裝配是燃氣輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子裝配中的一個重要步驟,導電螺釘連接導電桿與轉(zhuǎn)子線圈,導電螺釘自身具有較高的耐電強度,相關的密封件確保導電螺釘與導電桿的緊密連接。此外,大型燃氣輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組絕緣(包括導電螺釘絕緣)在運行過程中受到很高的機械力(離心力、電動力及熱機械應力),過電壓作用,并具有承受冷熱循環(huán)的工況能力。
燃氣輪發(fā)電機導電螺釘?shù)撞坎煌ㄟ^螺紋與導電桿連接,而是通過壓帽將其固定在轉(zhuǎn)軸上。但因燃氣輪發(fā)電機自身反復啟停機的性質(zhì),長時間會導致壓帽出現(xiàn)松動現(xiàn)象。為了加強固定效果,在壓帽上增加了自鎖功能,使其更好地固定導電螺釘。
在固定導電螺釘時,應注意保護導電螺釘?shù)慕^緣,導電螺釘在外包絕緣時必須保證光滑平整,不起層,無局部凹坑缺陷,哪怕是極微小的缺陷也會引起漏氣。
3 轉(zhuǎn)子更換導電螺釘?shù)倪^程
3.1 扒轉(zhuǎn)子護環(huán)
轉(zhuǎn)子護環(huán)是用來保護和緊固轉(zhuǎn)子繞組端部的,它熱套在轉(zhuǎn)子本體外的端部繞組上,當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,端部繞組及端部繞組的固定墊塊等構(gòu)件受到很大的離心慣性力,依靠護環(huán)緊固,避免轉(zhuǎn)子繞組移位、形變。轉(zhuǎn)子護環(huán)在運轉(zhuǎn)中,除了承受轉(zhuǎn)子端部繞組等結(jié)構(gòu)件的巨大離心慣性力和護環(huán)自身的離心慣性力之外,還要承受與轉(zhuǎn)子本體和中心環(huán)過盈配合引起的應力。
準備工具、材料,清理現(xiàn)場,轉(zhuǎn)子就位,支撐轉(zhuǎn)子于本體部位。在勵端裝收環(huán)鍵工具、頂中心環(huán)工具。一般使用六把或者八把焊槍同時加熱護環(huán),要經(jīng)常移動護環(huán)防止局部過熱,破壞金屬組織。加熱過程緩慢以保證溫升均勻,整個加熱過程用溫度測量儀監(jiān)控。護環(huán)加熱到一定溫度以后,收環(huán)鍵并試著退護環(huán)。護環(huán)拆的過程中,用千斤頂或者拆裝護環(huán)專用工具向外退護環(huán)。扒下轉(zhuǎn)子護環(huán)的狀態(tài)如圖1所示。用專用的護環(huán)吊運工具吊運護環(huán),平放,下面墊石棉布。中心環(huán)將臨時固定在軸上。拆阻尼瓦、絕緣瓦、部分轉(zhuǎn)子槽楔等相關部件。
3.2 拆除轉(zhuǎn)子線圈
大型燃氣輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子為隱極式繞組,每套即每個槽內(nèi)線圈由若干匝的同心式導線組成。大型燃氣輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組的體積緊湊,發(fā)熱集中,在拆除轉(zhuǎn)子線圈時務必小心。
用白布、3M膠帶、硬紙板、塑料布等材料對轉(zhuǎn)子端部進行拆線圈前的防護,防止拆除過程中,有異物進入,污染轉(zhuǎn)子端部及本體。做好防護后,使用中頻焊機拆除轉(zhuǎn)子1號線圈和2號線圈之間的連接線,逐匝將1號線圈的焊口利用中頻焊機加熱打開。移開端部線圈,拆除導電螺釘壓帽,更換增加自鎖功能的導電螺釘壓帽。使用吸塵器清理周圍,過程中隨時注意清潔防護。
3.3 轉(zhuǎn)子線圈回裝
回裝線圈前,需要用銼刀、紗布、白布等清理已經(jīng)焊接過的焊口,清理打磨時要用白布、3M膠帶、硬紙板等材料對導電螺釘處進行防護,防止異物進入導電螺釘?shù)撞?。打磨清理需認真細致。線圈回裝過程中防護如圖2所示。
回裝線圈時,逐匝清理線圈端頭,用高壓風管吹,線圈表面及通風孔不得有油污、金屬屑等。檢查線圈匝間絕緣,有絕緣破損的情況,則更換絕緣件。使用中頻焊機將1號線圈焊口逐個焊接,焊接過程中,每焊接完一個焊口,用專用的焊口焊接檢查裝置對焊口的焊接狀況進行檢查確認,焊接后焊口符合檢查要求。焊接過程中,隨時使用吸塵器對操作區(qū)域及周圍進行清理。
3.4 轉(zhuǎn)子回裝槽楔
轉(zhuǎn)子繞組依靠槽楔來壓緊和固定在轉(zhuǎn)子槽內(nèi),因此槽楔具有防止繞組產(chǎn)生位移的作用。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,槽楔要受到轉(zhuǎn)子繞組銅導體和槽楔自身的離心慣性力。同時,某些槽楔還起強阻尼繞組的作用,因此,做槽楔的合金材料不但要機械強度高,還要有良好的導電性能和導熱性能。
清理,回裝。槽楔裝配時,按照拆出的倒序回裝,以保證現(xiàn)場修理的轉(zhuǎn)子動平衡。
3.5 回裝絕緣瓦、護環(huán)等部件
回裝前,清理?;匮b端部絕緣、護環(huán)絕緣,檢查絕緣是否有損壞,有損壞,需更換新的進行裝配?;匮b護環(huán)。
3.6 試驗
在制造廠家,每一根轉(zhuǎn)子裝配后,都需要進行動平衡試驗,以確保出廠產(chǎn)品可以在電廠正常運轉(zhuǎn)。但由于電廠修理現(xiàn)場不具備進行高速動平衡實驗的條件,根據(jù)修理的程度該次修理可不進行轉(zhuǎn)子動平衡試驗,只進行相應的電氣試驗,檢驗修理后的狀態(tài)。
轉(zhuǎn)子繞組電氣試驗主要包括絕緣電阻和耐電壓試驗,操作時必須穿戴手套及護目鏡等指定保護用具,必須公示電氣試驗進行中,務必接地且在試驗結(jié)束時到放電(接地)之前絕對禁止觸摸(被試件),試驗員必須具有高電壓操作資質(zhì)。測絕緣電阻后,將高壓側(cè)接地;將耐電壓試驗裝置的高電壓觸頭與軸隔離,懸垂接在引出線或者線圈上,并加以固定以免掉落。
4 結(jié)束語
(1)轉(zhuǎn)子現(xiàn)場更換導電螺釘,保證了電廠的修理工期,節(jié)約運輸?shù)瘸杀尽?/p>
(2)本臺燃氣輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子在現(xiàn)場進行更換導電螺釘工作,為
今后燃氣輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子在現(xiàn)場修理提供了更多的經(jīng)驗,使現(xiàn)場修理汽輪發(fā)電機的工藝得以更加完善。