權(quán)星軍

（國家電投集團(tuán)江西電力有限公司景德鎮(zhèn)發(fā)電廠，江西 景德鎮(zhèn) 333000）

0 引言

某廠1號機投產(chǎn)以來一直存在發(fā)電機勵端、汽端鐵芯局部溫度偏高的異常情況。盡管目前有些文獻(xiàn)[1-4]出現(xiàn)了發(fā)電機鐵芯溫度偏高的現(xiàn)象，但是涉及發(fā)電機風(fēng)扇葉片的內(nèi)容未見報道。本文通過分析發(fā)電機氫氣冷卻流程，依據(jù)發(fā)電機鐵芯溫度、氫氣溫度、冷卻水溫度等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)、分析以及處理發(fā)電機鐵芯局部溫度偏高的問題，所取得的經(jīng)驗可供各新建電廠借鑒。

1 設(shè)備概況

某廠2×660 MW機組“上大壓小”擴(kuò)建工程兩臺機組三大主機設(shè)備廠家分別為哈爾濱鍋爐廠（鍋爐）、東方汽輪機廠（汽輪機）、東方電機廠（發(fā)電機）。其中發(fā)電機的主要參數(shù)：型號為QFSN-660-2-22，隱極式、二極、三相同步發(fā)電機；冷卻方式為水-氫-氫，氫冷器4組。轉(zhuǎn)子與鐵芯通風(fēng)冷卻系統(tǒng)如圖1，圖中藍(lán)色代表冷風(fēng)，紅色代表熱風(fēng)。

隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，依靠安裝在發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩端的扇葉，攪動發(fā)電機內(nèi)氫氣形成流場，其流程為：熱氫→四組氫冷器冷卻→發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩端風(fēng)扇→勵端、汽端端部鐵芯（轉(zhuǎn)子、定子）→發(fā)電機中部定子、轉(zhuǎn)子冷卻→熱氫，以此建立循環(huán)。

圖1 轉(zhuǎn)子與鐵芯通風(fēng)冷卻系統(tǒng)

2 問題分析

1號機組帶滿負(fù)荷通過168 h試運時，發(fā)現(xiàn)定子鐵芯勵端、汽端端部溫度測點1-3點均偏高，如表1所示。

表1 1號發(fā)電機鐵芯及氫冷器氫氣溫度

為此，電廠組織相關(guān)技術(shù)人員對測點狀況和準(zhǔn)確性進(jìn)行了校驗、排查，均未發(fā)現(xiàn)異常。根據(jù)QFSN-660-2-22型汽輪發(fā)電機技術(shù)數(shù)據(jù)匯總表第5頁第3條“發(fā)電機絕緣等級及溫度限值”規(guī)定：定子線圈絕緣等級F級（按B級考核），定子繞組及出水線溫度≤85℃、定子繞組層間溫度≤120℃，轉(zhuǎn)子線圈絕緣等級F級（按B級考核），繞組溫度115℃，定子鐵芯絕緣等級F級（按B級考核），長期最高允許溫度為130℃。（注：F級絕緣材料最高允許溫度為155℃），該類型機組勵端和汽端鐵芯溫度在130℃以內(nèi)允許長期運行，此時表1各點溫度未超過120℃。

隨著環(huán)境溫度逐漸升高，1號機組負(fù)荷加至647 MW時，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機鐵芯溫度在緩慢爬升，其中勵端第2點達(dá)121℃、第3點120℃，汽端鐵芯第1點123℃、第2點122℃、第3點122℃（此時DCS顯示轉(zhuǎn)子繞組溫度最高95℃），立即停止加負(fù)荷，確保鐵芯最高溫度小于120℃。對比檢查1號、2號發(fā)電機氫氣溫度數(shù)據(jù)，并作圖發(fā)現(xiàn)兩臺發(fā)電機冷卻風(fēng)向完全相反，如圖2、3所示，圖中數(shù)據(jù)分別為各組氫冷器熱氫和冷氫溫度。

圖2 1號發(fā)電機氫氣溫度分布圖

圖3 2號發(fā)電機氫氣溫度分布圖

根據(jù)圖1所示發(fā)電機的通風(fēng)冷卻工作原理，確認(rèn)1號發(fā)電機冷卻風(fēng)向反向，這就導(dǎo)致了1號發(fā)電機鐵芯局部溫度偏高。

3 問題處理

停機后打開發(fā)電機兩側(cè)端蓋，通過對照發(fā)電機風(fēng)扇葉片圖紙，發(fā)現(xiàn)勵端、汽端風(fēng)扇葉進(jìn)出氣方向與圖紙標(biāo)示不符，確實存在發(fā)電機轉(zhuǎn)子風(fēng)扇葉片裝反的現(xiàn)象，如圖4、5所示，這就是引起發(fā)電機冷卻風(fēng)向反向的直接原因。

對1號發(fā)電機風(fēng)扇葉片重新調(diào)整裝配，如圖6、7所示，開機后機組帶657MW負(fù)荷時數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 1號發(fā)電機鐵芯及氫冷器氫氣溫度

由表2數(shù)據(jù)可知，發(fā)電機內(nèi)各鐵芯溫度均在100℃以下，解決了定子鐵芯勵端、汽端局部溫度偏高的問題。

圖4 調(diào)整前汽端扇葉

圖5 調(diào)整前勵端扇葉

圖6 調(diào)整后汽端扇葉

圖7 調(diào)整后勵端扇葉

4 結(jié)束語

本次發(fā)電機風(fēng)扇葉片裝反事件雖然未造成直接后果，但660 MW超超臨界機組發(fā)電機風(fēng)扇葉片裝反在發(fā)電機試運過程中鮮有出現(xiàn)。本文通過分析發(fā)電機氫氣冷卻流程，依據(jù)發(fā)電機鐵芯溫度、氫氣溫度、冷卻水溫度等參數(shù)，得出發(fā)電機風(fēng)扇葉片裝反的結(jié)論，解決了定子鐵芯勵端、汽端局部溫度偏高的問題。建議制造廠在風(fēng)扇葉片設(shè)計上采取可靠的防誤裝措施。此次從發(fā)電機扇葉裝反問題的發(fā)生，分析解決的過程，對于各工程建設(shè)單位如何控制制造、安裝、監(jiān)理、調(diào)試、運行等各環(huán)節(jié)工程質(zhì)量具有借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮廣亮.發(fā)電機溫度高造成停機的原因分析及對策[J].電力安全技術(shù)，2008，（8）∶34-35.

[2]郭慶文.汽輪發(fā)電機冷氫溫度高原因分析及處理[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2015，（6）∶76-78.

[3]劉巨勇.降低達(dá)電5號發(fā)電機鐵芯溫度[J].河南科技，2014，（22）∶75.

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