发电机讲义0603.ppt

发电机安全运行与反事故措施 概况 当前我国电力工业已经进入大电网与大机组的阶段。火力发电厂是我国电力工业的主体，其装机容量占全国总装机容量的70%以上，其发电量占全国发电总量的80％以上，而且火力发电机组中300MW及以上大型汽轮发电机组是我国的主力发电机组，并且近几年整体数量一直在快速增加，无论是单机数量还是发电总量都已成为我国电网的绝对发电主力。 最近的情况 2005年全国总装机容量超过508GW。 至2020年预计装机总容量950GW。 今后几年电力仍将保持高速增长，随着电力紧缺现象的缓解，电力增长势头将有所趋缓，但增长速度仍世界罕见。 能源结构调整，将高速增大核电的比重。数十座核电站在规划设计中，2010年核电计划达到4000万千瓦。 历年全国装机容量情况 2005年底装机容量情况 总数 116 火电厂 91 水电厂 19 核电厂 4 抽水蓄能电厂 2 发电机的故障分类 发电机的故障原因 发电机故障属设计制造质量问题约占1/2 属安装和运行的各占1/4 我国发电机总体情况 至2004年底运行中的 200MW汽轮发电机约200台 300MW机组约300余台 600MW机组约50余台 讲课主要内容 为什么要执行反措 安全第一：反措来源、事故分析、可靠性分析 事故教训、经验总结 行政命令，特点是及时、约束力大和动态调整 2. 不执行反措的危害 同类事故的重复 用一些事故实例（氢爆、非全相、线棒磨损）说明 3. 怎样具体实施反措 几个重点问题的技术性讲解，是讲课的最主要内容 发电机定子绕组端部线棒绝缘磨损 发电机故障实例 1998年9月华北某厂500MW水氢氢型汽轮发电机 定子励侧端部线棒多处主绝缘磨损漏铜 空心铜导线也已磨出裂纹 共有12处支架松动，22块绑块松动，8根线棒磨损 发电机定子绕组端部线棒绝缘磨损 发电机故障实例 事故直接原因是端部线棒绑扎工艺不良，绑线细，绑块棱角锋利，同时设计存在问题； 该发电机励侧端部绕组可能存在100Hz频率的共振现象； 在现场更换了全部定子线棒，局部更新了定子绕组端部的紧固系统，为此共停机118天 定子线棒绝缘磨损问题 受到短路冲击后的立即检查和运行半年至一年后的再次检查 端部整体因冲击造成的松动，进行局部修复效果不理想 松动脱落的环氧绝缘块造成线棒再次磨损 新故障实例简介 防止定子线棒绝缘磨损的措施  绕组端部紧固系统设计和制造工艺问题 汽轮发电机定子绕组端部结构采用新技术、新标准 引进国外成熟的绕组轴向可以自由伸缩的柔性支撑结构 颁布定子绕组端部固有频率和测量的行业标准 防止定子线棒绝缘磨损的措施  加强预防性检修 仔细检查发电机定子绕组端部的紧固情况 查找是否有绝缘磨损的痕迹，尤其是发现有环氧泥时，借助内窥镜等工具进行检查 防止定子线棒绝缘磨损的措施  加强预防性检修 若发现定子绕组端部结构有松动现象，除重新紧固外，还应进行振动模态试验，确认固有频率是否已避开双倍频（100Hz） 定期检查端部结构和进行模态试验 端部结构随运行时间的劣化实例 加装在线监视端部振动的设备 防止定子线棒绝缘磨损的措施  开展状态检修监视发电机运行 监视发电机定子绕组端部振动情况 监视发电机振动的振幅 把定期的模态试验和端部检查工作结合 防止定子线棒绝缘磨损的措施  开展状态检修监视发电机运行 监视发电机定子内冷水系统的漏氢情况 应当对水箱中含氢量进行在线监测 发电机在线监测漏氢浓度的装置 监视发电机定子内冷水系统的漏氢情况 定子内冷水箱中有氢气逸出表明： 可能线棒绝缘磨损 水接头密封失效 焊缝开焊 绝缘引水管损伤等 都可能引发相间或对地短路事故 发电机护环应力腐蚀发电机故障实例 QFQS-200-2 (50Mn18Cr4WN) 2000年3月 护环 裂纹数 长度(mm) 深度(mm) 励侧外表面 7 13~28 5~8 汽侧外表面 23 10~12 3~5 汽侧内表面 26 励侧内表面 13 有些裂纹用肉眼可以直接看到 发电机护环应力腐蚀发电机故障实例 汽、励两侧护环全部判废 发电机机内湿度超标是护环应力腐蚀裂纹原因 1987年以后对华北电网42台发电机护环进行了超声波检查和覆膜金相检查 有应力腐蚀的护环占25.7%，因应力腐蚀裂纹而更换的护环占16.6% 防止发电机护环应力腐蚀的措施 更换为18Mn18Cr钢护环 发电机护环抗应力腐蚀优选钢材料 该材料价格较高，而且只能靠进口 防止发电