02 大型汽轮发电机发电机端部松动原因分析及对策(沙A）.doc

大型汽轮发电机发电机端部松动 原因分析及对策 王功选 （沙角A电厂　广东 东莞 523936） 摘要：本文结合沙角A电厂成功处理#3发电机端部结构松动缺陷的情况，对发电机端部产生松动的原因从发电机端部的结构、受力情况、振幅大小三方面进行深入分析，提出引起发电机端部松动的原因在于端部振动振幅过大，并进一步提出预防发电机端部结构松动的方法及应对发电机端部结构松动的对策。 关键词：大型汽轮发电机；端部结构；松动；原因；处理 到目前为止，广东省在额定功率为125MW、200MW、300MW、330MW、660MW的汽轮发电机中，共发现11台发电机存在端部（包括引线）局部松动及磨损现象。大型汽轮发电机定子端部出现松动及磨损现象，将直接危及到发电机的安全运行，该现象引起粤电集团公司有关部门的高度重视。沙角A电厂#3发电机自投产以来就发现端部结构存在松动现象，沙角A电厂各部门领导特别重视，邀请广东省中试所、哈尔滨电机厂、哈尔滨大电机研究中心共同进行研究，寻求造成这一缺陷的原因，并最终解决了这一重大缺陷。为了促进大型发电机端部缺陷处理的进程，本文在总结沙角A电厂对#3发电机端部结构松动处理情况的基础上，结合本人多年从事发电机检修工作的经验，提出对该问题的一些看法。 1　沙角A电厂#3发电机端部结构松动情况及处理措施 1.1 基本情况及存在问题 沙角A电厂＃3发电机是哈尔滨电机厂生产的QFSN2-200-2型汽轮发电机，1988年投产，采用水-氢-氢冷却方式，发电机定子绕组端部采用18块压板固定的刚性结构。在91、94年大修中，都发现发电机定子绕组端部绝缘支架、环形引线固定夹板螺丝及端部压板的螺帽存在松动现象，汽励两端线棒端部绝缘有磨损痕迹。在98年大修时发现发电机端部绕组固定件松动严重，特别是汽端，支架螺母掉了3只、垫片3只，压板螺杆也有松动，汽侧发电机底部有一堆明显的油泥（环氧粉），汽侧2点钟位置有一跌落垫片磨损线棒绝缘。 1.2 处理情况 对以上发现的缺陷，在98年之前，均采用更换损坏元件、紧固松动部件的方法，结果仍然存在松动的现象。在1998年机组大修时，由哈尔滨电机厂对发电机端部进行了积极的加固工作，具体加固措施如下： 1）发电机端部压板间外侧加装小扁担支承，水电绝缘盒间加装斜块支撑； 2）发电机端部涤纶绳大环全部更换； 3）发电机端部压板螺丝全部更换，锁片全部更换为新型锁片； 4）发电机端部支架锁片全部更换，螺母全部更换； 5）发电机端部支架座螺丝全部紧固； 6）发电机铁芯压紧螺丝检查紧固； 7）发电机绕组端部口部垫块改造为上、下层整体固定结构。 加固工作完成后，由广东省中试所进行了端部绕组模态测试，证实汽、励两端均存在存在105HZ左右的椭圆振形，在99年小修和2000年小修中检查发现发电机励端状况有所好转，但汽侧端部6点钟至8点钟位置压板外侧螺杆仍有松动，2001年小修时该处压板螺帽锁片出现断裂。 为了进一步了解发电机端部绕组在运行中的振动情况，沙角A电厂与广东省中试所、山东省中试所、哈尔滨大电机研究中心共同进行研究，在2001年9月发电机小修时，在发电机绕组端部安装了一套发电机端部绕组振动在线监测装置。该装置在励端安装6个测点，汽端安装4个测点。通过该套装置，发现振动最大值出现在发电机汽端，振幅达140微米，这一结果与历次大小修发现的端部松动情况相符。 为了彻底解决发电机端部绕组振动问题，沙角A电厂决定在2002年3月机组大修时，更换发电机定子线棒及端部引线，重新进行端部绕组的固定，由原来的18块压板增加为27块，并增大压板面积，增强端部绕组的刚性。 1.3　处理结果 经过更换定子绕组及端部加固处理后，发电机端部整体结构刚性增强，汽端存在128HZ的椭圆振形，避开了94--115 Hz振动频率；励端存在107.8 Hz的椭圆振形，没能避开94--115 Hz振动频率，但比大修前的105.42 Hz有所改善。哈尔滨电机厂认为，从频率响应函数曲线上看，避开1--2 Hz即可避开共振区，不会出现共振问题，发电机可以安全运行。 发电机大修后投入运行，通过端部绕组震动在线监测系统观察，绕组端部振动由处理前的最大140微米降至最大40微米；2004年1月，发电机小修，打开两端上端盖检查绕组端部固定情况，各螺丝、垫块无松动现象。 由此证明，彻底消除了＃3发电机定子绕组端部松动这一长期困扰发电机安全运行的重大缺陷。 2 发电机端部结构松动的原因分析 对沙角A电厂＃3发电机定子绕组端部存在松动的原因，可简要概括如下：发电机定子绕组端部结构在运行中受到各种电磁力的作用而产生振动，局部振幅值达到140微米，引起发电机定子绕组端部绝缘支架、环形引线固定夹板螺丝及端部压板的螺帽出现松动现象。由此看来，对发电机端部结构松动问题的分析