350mW發(fā)電機(jī)異音原因分析及處理

趙京光，林 遠(yuǎn) ，史久民

中電投東北分公司遼寧東方發(fā)電有限公司，遼寧 撫順 113007

發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中，由于存在電磁作用、機(jī)械摩擦振動、氣流運(yùn)動，會形成沖擊、振動而產(chǎn)生噪音，發(fā)電機(jī)的噪音可分為機(jī)械噪音、電磁噪音、通風(fēng)噪音。當(dāng)噪音發(fā)生異常變化時(shí)，意味著設(shè)備出現(xiàn)了異常。某電廠2號發(fā)電機(jī)在2011年12月18日運(yùn)行中出現(xiàn)異音，嚴(yán)重影響了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 發(fā)電機(jī)型號及主要參數(shù)

某電廠#2發(fā)電機(jī)是由哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司于2003年7月生產(chǎn)，機(jī)組型號：QFSN-350-2；額定有功功率：350mW；額定無功功率：217MVar；冷卻方式：水氫氫；勵磁方式：自并勵可控硅靜止整流勵磁方式；2005年6月投運(yùn)。

2 #2發(fā)電機(jī)異音發(fā)現(xiàn)經(jīng)過及采取的臨時(shí)措施

2011年12月18日下午16時(shí)左右，#2發(fā)電機(jī)主要參數(shù)：有功負(fù)荷200mW，無功負(fù)荷120MVar。運(yùn)行人員在巡視檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)#2發(fā)電機(jī)本體靠近端部處出現(xiàn)異音，而CRT上發(fā)電機(jī)電壓、電流、定冷水溫度等參數(shù)均在正常范圍內(nèi)，檢查確認(rèn)該異音由發(fā)電機(jī)內(nèi)部傳出。為此采取相應(yīng)的臨時(shí)保運(yùn)措施：在保證6kV廠用段母線電壓不低于6.0kV、發(fā)電機(jī)功率因數(shù)不進(jìn)相的情況下，無功負(fù)荷盡可能按最低限值帶。加強(qiáng)對發(fā)電機(jī)各部溫度及氫溫、氫壓的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)某點(diǎn)溫度有不正常升高現(xiàn)象，及時(shí)采取措施，將溫度降至允許值以下，并做好#2發(fā)電機(jī)跳閘的事故預(yù)想。鑒于機(jī)組情況，于12月22日2時(shí)00分，將發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)解列。

3 對可能引起#2發(fā)電機(jī)異音的原因初步分析

能引起汽輪發(fā)電機(jī)組異音的原因通常有：定子鐵芯松動、轉(zhuǎn)子線圈松動、轉(zhuǎn)子串動、軸承損壞、風(fēng)扇有問題、機(jī)內(nèi)有雜物等，總的來說是電磁和機(jī)械方面的原因。

從電磁方面查找原因：首先在DCS歷史站，調(diào)取了發(fā)電機(jī)三相電流近期記錄，顯示三相定子電流基本平衡。在發(fā)電機(jī)本體處，也未發(fā)現(xiàn)因三相電流不平衡而產(chǎn)生倍頻振動的現(xiàn)象。其次，在保持負(fù)荷值不變，改變勵磁電流試驗(yàn)，觀察勵磁電流對異音的影響。而在實(shí)際試驗(yàn)過程中，異音隨勵磁電流變化明顯，特別是減小勵磁電流時(shí)，異音變小，但發(fā)電機(jī)振動變化不明顯。在發(fā)電機(jī)解列后，該異音即刻消失，說明該異音與電磁力的作用有關(guān)。

從機(jī)械方面查找原因：根據(jù)資料及其他廠的經(jīng)驗(yàn)，在查找原因時(shí)，用保持勵磁電流一定，觀察異音是否隨著有功負(fù)荷變化，試驗(yàn)后表明發(fā)電機(jī)異音變化不明顯。為了確定是否屬于發(fā)電機(jī)內(nèi)部水系統(tǒng)管路開焊的原因，檢查就地發(fā)電機(jī)油水收集器內(nèi)，較正常運(yùn)行時(shí)無異常變化，氫氣溫度、濕度正常，氫氣冷卻器來水、回水溫度正常。若由于發(fā)電機(jī)冷卻器受溫度影響膨脹受限，致使冷卻器產(chǎn)生振動，由振動撞擊產(chǎn)生的異音，應(yīng)無明顯的電磁聲。

綜合以上的試驗(yàn)現(xiàn)象，與廠家專業(yè)技術(shù)人員共同分析判斷，初步判斷是發(fā)電機(jī)內(nèi)部鐵芯部件的原因，需對發(fā)電機(jī)進(jìn)行解體檢查。

4 發(fā)電機(jī)解體后檢查發(fā)現(xiàn)的主要問題及原因分析

4.1 發(fā)電機(jī)解體檢查

在電機(jī)廠家專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)下，對發(fā)電機(jī)進(jìn)行了解體檢查。打開發(fā)電機(jī)端蓋后發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機(jī)勵側(cè)定子鐵芯定位筋螺母5個(gè)松動，汽側(cè)7個(gè)松動。抽轉(zhuǎn)子后檢查定子鐵芯各部，未發(fā)現(xiàn)其他異常現(xiàn)象。

4.2 鐵芯定位筋螺母松動的原因分析

由于發(fā)電機(jī)定子鐵芯浸漆漆膜長期運(yùn)行，在溫度及振動的作用下會出現(xiàn)漆膜變薄的現(xiàn)象，因此，定子鐵芯端部鐵芯片間間隙增加，從而引起鐵芯片間松弛，發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，在機(jī)械及電磁力的作用下，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)定位筋螺栓螺絲松動。由于及時(shí)發(fā)現(xiàn)，避免了發(fā)電機(jī)運(yùn)行中定子鐵芯松動引發(fā)的定子線圈端部絕緣破損接地短路惡性重大事故的發(fā)生。

4.3 解決方案

4.3.1 定子檢查

1）抽出轉(zhuǎn)子后，清理定子端部及內(nèi)膛；2）目測檢查定子端部及內(nèi)膛，目測檢查定子鐵芯齒部是否有磕碰等損傷；3）按CEEIA 158-2003標(biāo)準(zhǔn)，用定子鐵芯測緊度刀檢查定子鐵芯齒、背部的緊度，并做記錄；4）按CEEIA 158-2003標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鐵損試驗(yàn)檢查鐵心片間絕緣；5）檢查鐵芯壓圈與機(jī)座端板之間的間隙。

4.3.2 松定位筋螺母

1）剔掉匯流管之間的連接綁繩，拆除汽、勵兩端適當(dāng)位置絕緣引水管，以便操作者進(jìn)入端部進(jìn)行操作；2）拆除全部風(fēng)區(qū)隔板及擋風(fēng)膠皮；3）拆除鎖緊定位筋兩端螺母的固化滌綸玻璃絲繩，用M56螺母試擰入以便清除殘留的環(huán)氧膠，適量松定位筋螺母。

4.3.3 拉緊定子鐵芯

1）檢查定位筋螺紋伸出螺母的長度，如果螺紋伸出長度不足15mm則不能使用液壓螺栓拉伸器拉緊；

2）在螺紋伸出長度超過15mm的定位筋汽、勵兩端安裝液壓螺栓拉伸器，拉緊定位筋，然后通過液壓螺栓拉伸器擰緊定位筋螺母；

3）當(dāng)螺紋伸出長度不足15mm時(shí)，用扳手旋緊此定位筋的螺母，使螺紋伸出長度超過15mm，然后再用液壓螺栓拉伸器拉緊。

4.3.4 回裝并做相應(yīng)試驗(yàn)

1）用浸膠滌綸玻璃絲繩鎖緊定位筋螺母；2）回裝拆掉的絕緣引水管，如絕緣引水管損壞則更換新管。重新綁扎剔掉的連接綁繩，綁扎牢固；3）裝配風(fēng)區(qū)隔板擋風(fēng)膠皮，保證裝配、綁扎后牢固。

4.3.5 做相應(yīng)試驗(yàn)

1）按JB/T6228-92進(jìn)行定子繞組水路氣密試驗(yàn)，合格后包絕緣；2）按CEEIA 158-2003標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鐵損試驗(yàn)或用ELCID檢查鐵心片間絕緣；3）清理干凈作業(yè)區(qū)域并清點(diǎn)帶入膛內(nèi)的工具，確認(rèn)已攜出無遺落。

4.4 防范措施

1）發(fā)電機(jī)大修時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求；認(rèn)真檢查定子鐵芯定位筋螺母及固定綁繩是否有松動現(xiàn)象；2）發(fā)電機(jī)運(yùn)行中做好測振記錄，便于分析；3）做好鐵芯測溫元件的維護(hù)工作，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地反映溫度變化；4）控制發(fā)電機(jī)氫氣溫度、濕度，避免過高、過低給發(fā)電機(jī)部件帶來不良影響。

5 結(jié)論

發(fā)電機(jī)鐵芯定位筋螺母松動是造成#2發(fā)電機(jī)異音的主要原因。#2發(fā)電機(jī)在此次檢修后，于2012年1月9日并列，發(fā)電機(jī)異音消失，機(jī)組恢復(fù)正常。在每次機(jī)組檢修時(shí)，一定要嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求進(jìn)行，為保證發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

[1]李世作，施健升.白龍灘電廠1號發(fā)電機(jī)異音研究[J].紅水河，2007，2：69.