TBM-160-2發(fā)電機轉子絕緣低原因分析與處理

王維

（大唐洛陽熱電廠, 河南 洛陽 471039）

0 引言

某廠2號發(fā)電機是俄羅斯新西伯利亞重型電機廠制造，型號為：ТВМ－160－2，額定容量為165MW，勵磁電壓為170V，電流為3700A，，轉子用蒸餾水冷卻，1999年12月投產(chǎn)，2010年4月轉子絕緣逐步很低，最低為1.51kΩ（標準≥16kΩ），嚴重威脅機組安全。

1 發(fā)電機轉子絕緣低的現(xiàn)象及分析

該發(fā)電機自2010年5月轉子絕緣一直在6～22kΩ間變化徘徊，11月6日發(fā)出“轉子一點接地”信號報警，2011年5月7日轉子一點接地信號出現(xiàn)三次，轉子絕緣為4KΩ，轉子電流3130A，7月27日絕緣2.1-2.2KΩ，為防跳機投入兩點接地保護壓板……，如此低的絕緣相當于轉子一點接地，按規(guī)定僅能短時運行，再出現(xiàn)一個故障點即為兩點接地，機組隨時發(fā)生跳機危險，轉子燒，機組振，對汽輪發(fā)電機造成嚴重的損失。

2號發(fā)電機運行正直迎峰度夏，調度不讓非計劃停運檢修處理，措施一是控制轉子水質，當轉子水pH 值≥8.5、導電度≥2μs/cm 時，開除鹽水補水門，關小凝結水補水門；二是降低轉子電壓，盡量使其少帶無功；三是發(fā)電機勵側排污管法蘭拆開，增加通風降低轉子濕度；四是保持發(fā)電機勵磁電流在3000A 以上，穩(wěn)定轉子的發(fā)熱量保轉子的干燥度。

維持機組運行同時，做好 2號發(fā)電機停下來快修的準備，研究轉子結構，即轉子進出水均在同一側，而國產(chǎn)發(fā)電機均采用轉子勵側進水，汽側出水，走訪并咨詢國內發(fā)電機廠家，多次派人到相關單位學習和探討，廠里多次召開專項分析會，編寫方案和制作專用工具。

2號發(fā)電機在2010年4月份因臨檢停運盤車狀態(tài)下，從正負極滑環(huán)中間的風扇處滲水可判斷出滑環(huán)下引出線密封可能老化，因轉子水系統(tǒng)非常復雜，見圖一，其供水管路是由兩個套筒實現(xiàn)的，旋轉管固定在轉子中心孔，不旋轉管固定在供回水箱上，不旋轉管靠近轉子端套有氟塑料圓管和旋轉管直徑間隔0.6mm，不旋轉管與旋轉管配合要求同心，偏差不大于0.5mm，轉子內部供水、回水采用同心不同直徑的兩根管子在轉子中心孔內固定，管子的一端用螺帽與接頭連接，而另一端插在徑向孔中，密封環(huán)用螺帽壓在絕緣套管之間，供水由內管提供，回水由內管與外管間隙提供，供水與轉子線圈的連接是由轉子供水管經(jīng)轉子勵側導水分管與發(fā)電機轉子每組線圈分別連接，回水由各繞組在勵側護環(huán)下經(jīng)導水分管分別回至轉子中心孔大管與小管之間流至回水槽，若密封環(huán)老化，必造成管路漏水，導致轉子絕緣降低。下圖為轉子進出水裝置、引出線及滑環(huán)磨損圖片

發(fā)電機轉子絕緣低還有一個隱患點可能在集電環(huán)處，主要是集電環(huán)積碳粉導致，滑環(huán)是從固定位置到旋轉位置傳輸電流的重要裝置，轉子線圈引出線接至滑環(huán)處，由于勵磁電流大，導電螺栓或滑環(huán)內層可能局部發(fā)熱嚴重，絕緣受損是必然，加之風扇處滲水，滑環(huán)受污受潮，更加速絕緣損傷程度，影響發(fā)電機轉子繞組絕緣性能。

2 發(fā)電機轉子絕緣低的處理

2.1 在2011年9月2號發(fā)電機組計劃停機檢修，待汽輪機缸溫滿足停盤車條件，組織拆除刷架、集水槽、端蓋等工作，發(fā)電機解體抽轉子，轉子整體吹灰清掃，檢查外部無異常。

2.2 按照拉風扇方案，所有部件做好軸向徑向的相對位置記錄記號，避免影響轉子動平衡，裝架好拉風扇專用工具，火焊加熱，溫度控制200度內，拉掉里外兩個風扇，拆開滑環(huán)引線蓋板及連接，測量正極滑環(huán)絕緣基本為零，負極滑環(huán)絕緣在 200MΩ正常，同時發(fā)現(xiàn)有一連接螺栓外沒有絕緣護套，并經(jīng)風扇與轉子接地而打毛的痕跡，該連接螺栓下部“O”型密封圈松動并老化而導致的風扇處漏水，更換密封圈。裝架好拉正極滑環(huán)專用工具，火焊加熱，溫度同上控制，滑環(huán)拔掉后，發(fā)現(xiàn)滑環(huán)內的絕緣嚴重碳化，見圖三，經(jīng)過打磨酒精擦洗，包扎云母帶，采用半疊繞方式，層間刷環(huán)氧樹脂膠，并修理平整，用熱風槍加熱烘干后測量絕緣良好，然后按記號回裝正極滑環(huán)到位，再測正極滑環(huán)絕緣在200MΩ以上。

2.3 兩個滑環(huán)絕緣好后，測引線到轉子絕緣依然為零，說明必須抽出轉子進水管，轉子內腔內有兩個同心圓的軸系，分別拆卸，見圖二，將兩個進出水組合件裝置用專用工具拔出后，發(fā)現(xiàn)滑環(huán)到護環(huán)下的連接母線絕緣破損，并且腔室內進水嚴重，經(jīng)測量為進出水組合件裝置內外圈密封橡皮老化嚴重，更換了同型號密封橡皮，對轉子引出線的連接母線進行清理，刷云母粉與樹脂膠調和膠，干燥后，測量絕緣良好，數(shù)值在100MΩ之上。

2.4 按記號回裝進出水組合件，測轉子絕緣在100MΩ且水壓7.3MPa 的壓力下維持4小時正常，恢復正負極間的風扇、回裝發(fā)電機轉子，全部工作完畢后具備啟動條件，在2011年10月12日2號機組一次啟動并網(wǎng)成功，2號發(fā)電機投運正常至現(xiàn)在。

3 結束語

發(fā)電機轉子絕緣低較常見，但本文闡述的進口油水油型發(fā)電機組故障后處理難度較大，在于其與國產(chǎn)發(fā)電機轉子截然不同，希望本文能夠對同類型發(fā)電機提供參考、幫助。

[1]秦海平.發(fā)電機定轉子漏水原因分析及處理[J].山西電力.2006，6

[2]E·維德曼 W· 克倫貝格爾.電機結構.機械工業(yè)出版社.1996，6

[3]俄制.《TMB-160-2 汽輪發(fā)電機安裝使用說明書》