水輪發(fā)電機(jī)組缺陷的處理與改造
三、上導(dǎo)油盆甩油及發(fā)電機(jī)運(yùn)行溫升偏高的消除
1發(fā)電機(jī)上導(dǎo)油盆甩漏油嚴(yán)重,同時(shí)定子運(yùn)行溫升偏高
從1998年電站建成運(yùn)行以來,發(fā)電機(jī)上導(dǎo)油盆就存在甩漏問題,上機(jī)架周圍時(shí)常是一片油污,為了安全運(yùn)行只有定期頻繁向上導(dǎo)油盆補(bǔ)油。
2001年起,站發(fā)電機(jī)定子運(yùn)行溫升逐漸升高,2001年為45oC,2002年54oC,2003年為66oC,運(yùn)行溫度達(dá)到93oC(為1#機(jī)組),明顯升高。
2原因分析與判斷
針對站發(fā)電機(jī)的設(shè)備缺陷,電站作了大量試驗(yàn),并多次召開專題研討會,但缺陷原因沒有定論,后決定先對1#機(jī)組進(jìn)行擴(kuò)大性檢修,在檢修中繼續(xù)試驗(yàn),查找定子溫升偏高的直接原因。
2.1發(fā)電機(jī)上導(dǎo)油盆甩漏油的原因分析。
仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)油盆完整無損,頂蓋周圍密封良好,底側(cè)均無漏油,可以排除油盆及其他密封所致的漏油。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn),發(fā)電機(jī)大軸與頂蓋之間的密封毛氈中含有大量的透平油,初步懷疑漏油點(diǎn)為大軸與油盆蓋板之處,但油位達(dá)不到該處,也就是說,此高度無油。經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),機(jī)組在600R/min的正常運(yùn)行下,油盆內(nèi)的油沾著大軸呈螺旋形爬上,由大軸與油盆蓋板之間的細(xì)小間隙甩出,呈霧狀,遇外界冷空氣凝結(jié)成為油珠。這才是真正的甩漏油的原因。
2.2發(fā)電機(jī)定子溫升偏高的原因分析。
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子吊出后,進(jìn)行了定子鐵芯損耗試驗(yàn),測得鐵芯單位損耗為1.80w/kg.該發(fā)電機(jī)鐵芯材料為D41矽鋼片,厚度為0.5mm,規(guī)范規(guī)定該鐵芯沖壓后鐵損不大于2.08w/kg,故可排除鐵損增加引起定子溫升偏高。定子線圈直流電阻合格,絕緣電阻符合規(guī)范,證明溫升偏高非線圈接觸不良或存在短路所致,可排除銅損增大引起定子溫升偏高。轉(zhuǎn)子吊出后,發(fā)現(xiàn)定子鐵芯和線圈上有大量油垢,定子通風(fēng)口普遍堵塞,嚴(yán)重影響通風(fēng)散熱。綜上分析,發(fā)電機(jī)鐵損和銅損不會超標(biāo),定子溫升偏高的原因很可能是定子臟污、通風(fēng)不暢所致。
3缺陷的綜合處理
3.1發(fā)電機(jī)油垢的清洗。使用高壓專用噴槍,用EC-30電氣設(shè)備清洗劑噴洗5-6次,然后用白布條擦凈。
3.2定子噴漆。清洗并檢查后,對定子進(jìn)行噴漆處理(1道底漆和2道面漆),底漆為1504環(huán)氯脂絕緣漆,面漆為1361灰色環(huán)氯脂絕緣漆。
3.3上導(dǎo)油盆技術(shù)改造。針對甩漏油的實(shí)際情況,重新改造油盆蓋板,把原設(shè)計(jì)的單純型蓋板改型為雙層,使兩層面間形成一個空腔(截面為6mm×12mm),蓋板與大軸形成雙層密封,使該沿大軸爬上的油及油盆內(nèi)的油氣串過道密封后進(jìn)入預(yù)設(shè)的空腔中,遇冷成為油珠收集在空腔之中,再加設(shè)射流泵收回集油槽。
4處理效果
檢修后機(jī)組經(jīng)3年時(shí)間運(yùn)行,實(shí)踐證明,機(jī)組缺陷的原因分析和處理是正確的,大修后發(fā)電機(jī)定子運(yùn)行溫度為71oC,發(fā)電機(jī)上導(dǎo)油盆甩漏油問題也徹底清除,取得了圓滿成功。
四、結(jié)論與探討
經(jīng)過初步的探索,針對性地開展了一些技術(shù)上的改造,有效地解決了該電站發(fā)電機(jī)組存在的汽蝕嚴(yán)重、機(jī)組振動大、排水困難、上導(dǎo)油盆甩油嚴(yán)重及定子溫升偏高等一系列缺陷問題,取得較為顯著的效果。同時(shí)總結(jié)認(rèn)為:
(1)國內(nèi)運(yùn)行的小型水電站,多數(shù)老式機(jī)組,效率偏低,汽蝕嚴(yán)重的問題普遍存在,徹底解決問題的有效辦法就是更換選型合適的轉(zhuǎn)輪。新型轉(zhuǎn)輪效率已普遍提高,汽蝕性能也大為好轉(zhuǎn),加之不銹鋼的使用,水輪機(jī)汽蝕性能非常優(yōu)越。更換一個新轉(zhuǎn)輪的費(fèi)用并不高,投資少,見效快,是老機(jī)組改造的優(yōu)先選擇。
(2)機(jī)組大修周期,規(guī)范規(guī)定,非泥沙水電站水輪機(jī)大修間隔4-6年,但依據(jù)實(shí)踐證明,在機(jī)組存在缺陷,可能威脅設(shè)備安全時(shí),應(yīng)縮短大修周期,通過大修徹底處理存在的問題,以確保安全運(yùn)行。
(3)維護(hù)良好運(yùn)行生產(chǎn)環(huán)境,在電站生產(chǎn)中非常重要。油垢等的存在,會對正常的運(yùn)行帶來障礙,甚至造成嚴(yán)重的后果,尤其是自然風(fēng)冷機(jī)組,對定子、轉(zhuǎn)子等影響較大。電站應(yīng)盡量避免各部位潤滑油的外漏,以確保安全高效運(yùn)行。
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