390h燃氣輪發(fā)電機缺陷問題分析與對策

1、390H390H燃氣輪發(fā)電機缺陷問題分析與對策燃氣輪發(fā)電機缺陷問題分析與對策俞華俞華峰吳棣吳棣慶楊俊江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司江蘇常州213011390HGTGdefectproblemanalysissolutionJuHwaven，WuDiqingYangjunJiangsuHuadianQishuyanPowerCo.Jiangsuprv.Changzhou213011摘要摘要390H390H發(fā)電機是美國GE公司配套S109FA級

2、燃氣蒸氣單軸聯(lián)合循環(huán)機組用390MW等級燃機發(fā)電機，采用全氫冷、單流環(huán)密封的中型汽輪發(fā)電機，隨西氣東輸工程捆綁招標方式進入國內(nèi)，自2005年投入商業(yè)運行后，陸續(xù)出現(xiàn)問題，如轉(zhuǎn)子匝間短路、接地，定子端部松動、磨損等，筆者通過參與現(xiàn)場檢修、事故鑒定等工作，對該型發(fā)電機的維護提出一點想法和建議。關鍵詞關鍵詞頻繁啟停390H發(fā)電機缺陷對策ABSTRACT:the390HgeneratisAmericanGECpationnecessaryS10

3、9FAlevelfuelgasvapsingleaxlecombinedcycleunitburnsmachinethegeneratwiththe390MWrankusestheentirehydrogentobecoldtheuniflowlinksealsthemediumturbogeneratentersthehomealongwiththetransptthenaturalgasfromthewesttotheeastpro

4、jectbundletenderwayputsthecommercialoperationafter2005hastheproblemoneafteranotherliketherotturntoturnshtcircuitmeetstheplacethestatnosebecomeslesscrowdedtheattritionsoontheauththroughparticipatesinwksoonsceneoverhaulacc

5、identsurveyproposesanideathesuggestiontothisgeneratsmaintenance.KEYKEYWD:WD:StartupshutdownFrequently390HGGeneratDefectCountermeasure1.390H發(fā)電機的技術特點戚墅堰電廠發(fā)電機采用全氫冷方式，單流環(huán)密封，轉(zhuǎn)子結(jié)構比較簡單，轉(zhuǎn)子線圈采用輔槽通風冷卻，與常見的氣隙取氣斜流通風方式不同，轉(zhuǎn)子端部線圈銑通風溝進風

6、沿線圈至徑向通風孔排出，定子氫外冷，鐵心及其他構件氫外冷，發(fā)電機出線為上下布置，中性點在發(fā)電機頂部，套管冷卻采用氫內(nèi)冷方式，導電桿內(nèi)熱風由絕緣風管排出至發(fā)電機冷風區(qū)，定子線圈及鐵芯也采用氫外冷方式，在定子殼內(nèi)專門導風管形成冷熱風區(qū)，使發(fā)電機內(nèi)各個區(qū)域的溫度保持可接受的范圍。采用天然氣單燃料，一般每天啟停一次，為典型的調(diào)峰運行方式，而一般國外燃氣發(fā)電機組為變負荷方式滿足調(diào)峰要求，因此頻繁冷啟動的運行方式是否對發(fā)電機產(chǎn)生影響值得商榷。燃氣輪

7、機組啟動速度快、負荷調(diào)節(jié)迅速、經(jīng)濟環(huán)保的特點，通用電氣公司在設計該型發(fā)電機時充分考慮了調(diào)峰運行的特點。轉(zhuǎn)子每極有9組線圈，每圈12匝，線圈形式為“C”型線圈，通過中頻焊焊接形成一匝，端部線圈匝間采用NOMEX絕緣紙強化，轉(zhuǎn)子采用全阻尼結(jié)構，在轉(zhuǎn)子槽楔下有阻尼片，阻尼片在轉(zhuǎn)子兩端有阻尼器連為整體阻尼籠，提高正常運行及機組啟動時發(fā)電機作電動機運行時由變頻器驅(qū)動的抗負序電流能力。發(fā)電機具備一定進相運行能力，定子鐵心端部采用銅屏蔽，在鐵心及銅屏

8、蔽均2390H發(fā)電機C線圈半匝對接面案例二：轉(zhuǎn)子匝間絕緣位移產(chǎn)生匝間短路JL電廠＃2機組自2007年3月5日投產(chǎn)以來，發(fā)電機組運行狀況良好。但最近在機組啟動過程中，當轉(zhuǎn)子升速過發(fā)電機一階臨界轉(zhuǎn)速時（約800rpm），發(fā)電機前軸承7X軸振有明顯增大，最大達到192μm。查閱歷史站振動數(shù)據(jù)：機組正常運行時7瓦軸振水平基本穩(wěn)定在70μm，但啟動過一階臨界時的振動數(shù)據(jù)自09年3月份以來呈逐漸上升趨勢?，F(xiàn)場第1次試驗情況：在啟動升速過程中，軸振7

9、X過臨界時的振動峰值突變達到6.32mils（161μm），過臨界后振動迅速下降，直至定速3000rpm，7瓦振動均屬良好范圍；在機組降速過一階臨界轉(zhuǎn)速時，7瓦軸振始終正常，未出現(xiàn)尖峰波形。現(xiàn)場第2次試驗情況：緊接進行第二次升速試驗，主要驗證振動的重復特性及振動與加減勵磁的關聯(lián)性（燃機在啟動升速過程中，發(fā)電機必須先加勵當同步電機用）。軸振7X過臨界時的振動峰值突變達到7.13mils（181μm），當轉(zhuǎn)速升至1000rpm后迅速打閘停機

10、（發(fā)電機自動去勵），該振動從120μm瞬間陡降至30μm，說明發(fā)電機異常振動與加載勵磁相關。振動跳閘錄波日期轉(zhuǎn)速（rpm）軸振（μm）09年01月06日8809109年01月10日8119809年03月01日89712309年03月02日86913409年03月15日78915109年03月17日80812309年03月21日80517709年03月24日79416109年03月31日782166盤車狀態(tài)下轉(zhuǎn)子的交流阻抗值變化率17%（

11、150VAC，與交接試驗值對比），3000轉(zhuǎn)分時交流阻抗值變化率38%(150VAC與交接試驗值對比)，顯示轉(zhuǎn)子有明顯的匝間短路現(xiàn)象。轉(zhuǎn)子抽出后，用壓降法檢查轉(zhuǎn)子缺失存在匝間短路問題，現(xiàn)場用內(nèi)窺鏡檢查發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子端部線圈轉(zhuǎn)角部位匝間絕緣均存在比較嚴重的位移問題，其中短路點的上線線匝間絕緣已經(jīng)大部移出，而且通過各匝電位測量可以找到多個短路點。匝間絕緣脫落位移正常匝間絕緣用環(huán)氧樹脂板膠粘，并在R角部位有增加一層絕緣層，可見膠粘的工藝或膠水質(zhì)量問

12、題可能導致匝間絕緣不能承受頻繁啟動導致線圈膨脹位移冷縮、環(huán)氧樹脂板脫落，導致轉(zhuǎn)子重新返廠線圈重新安裝，用于粘貼匝間絕緣的GE公司環(huán)氧膠黏劑，工藝規(guī)范中所使用時間限制是45分鐘。案例三：導電螺釘過熱引起轉(zhuǎn)子接地390H發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地探測方式采用單點方式，在勵磁機（EX2100）中有接地探測模塊，采用單獨的信號注入法測量轉(zhuǎn)子對地電阻，分為報警和保護跳閘二個閾值。BS電廠#1機（國內(nèi)第一臺投產(chǎn)的9FA重型燃機）在2007年4月運行中發(fā)生發(fā)電機