俄供TBB系列发电机定子端部振动问题的研究

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发电机是电力系统中非常重要和昂贵的主设备,发电机发生故障不仅对电力系统稳定运行造成了威胁,而且还极可能对发电机设备造成损坏,带来重大的经济损失。随着单机容量的逐渐增大,发电机定子绕组端部受到的电动力和机械力也越来越大。发电机定子端部振动造成的故障和影响给机组安全和系统稳定造成的威胁也越发明显。俄供TBB系列发电机采用水―氢―氢的冷却方式,普遍存在端部振动大、端部线圈固有频率为100Hz左右椭圆振型的缺陷,使发电机容易出现绝缘磨损、定冷水泄露、氢气泄露、槽楔松动、铁芯松动、线棒断裂等问题,对发电机安全稳定运行构成了影响。每次处理的难度高、投入大、时间长,影响计划发电,造成极大的经济损失。对俄供TBB系列发电机端部振动问题进行研究,对查找振源,减缓振动,预防因振动造成的松动、磨损、泄露等事故,具有重要的现实意义。本文对发电机端部振动的原因、俄供TBB系列发电机的结构特点、国内俄供发电机典型事故及处理方法、基于振动全过程的解决方案进行了研究。主要的研究工作和成果如下:(1)应用发电机内电磁场理论,从倍频振动、端部漏磁、气隙偏心等角度分析发电机定子端部振动的内因;结合现场实际情况,对发电机连接的管道、发电机定子基础等外部因素分析影响发电机定子端部振动的外因。(2)从定子机座、定子铁芯、定子线圈、定冷水管、氢气冷却器五个方面,比较了俄供发电机和国产发电机在结构上的差异,分析了这种差异对定子端部振动的影响,找到了俄供发电机端部振动较国产发电机大的原因。(3)总结了国内使用俄供TBB系列发电机的电厂出现过的典型事故案例,比较了各自的处理方法及其优缺点。提出了局部银钎焊和更换线棒的适用情况和优缺点,列举了端部改造、定冷水系统改造的成功案例,以及压圈过热、套管漏氢、线棒漏水、铁芯过热、绝缘引水管变形裂纹的成功处理经验。(4)从振源、传播途径、受体三个环节提出了端部引线加固、基础框架加固、定冷水管隔振改善、定子套管密封胶垫维护、回水管改造、铜排连接改为多股导线软连接、槽楔重新退装垫实、铁芯修复、端部加固绑扎等基于振动全过程管控的重在预防的解决方案,并从可靠性、经济性、施工时间、施工难度、最终效果等方面进行评价和建议。
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