300MW发电机转子滑环烧损原因分析_陈立志

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1、第34卷第4期华电技术Vol．34No．42012年4月HuadianTechnologyApr．2012300MW发电机转子滑环烧损原因分析陈立志，董伟，刘德辉(华电哈尔滨热电有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046)摘要:对300MW发电机转子滑环烧损发生的原因进行了分析，对发电机转子2点接地保护提出了改进建议，给出了防止300MW发电机转子滑环烧损的应对措施。关键词:转子滑环;烧损;转子2点接地保护;改进建议;应对措施中图分类号:TM303．3文献标志码:B文章编号:1674－1951(2012)04－0047－03DEH(

2、DigitalElectricHydraulic)画面机组支持轴承1设备概况##6瓦y向轴振动值陡增至188μm，17:56:54，8机##哈尔滨热电有限责任公司7，8汽轮发电机组跳闸，发动机温度开关ETS(EngineTemperature由哈尔滨电机厂制造，型号为QFSN－300－2。发Switch)跳闸首出为“轴振动大”。电机定子线圈水内冷，转子氢内冷，定子铁芯氢冷，事故发生后，对发电机转子滑环解体进行了检采用自并励静止励磁系统。励磁系统由机端励磁变查，发现发电机转子内侧滑环表面基本烧损，表面径压器、可控硅整流装置、微机励

3、磁调节器、灭磁和过向螺旋通风沟凸起部分光洁面全失。滑环内径边缘电压保护装置、启励装置及必要的监测、保护、报警被电弧烧伤，内侧10组电刷握靠滑环侧有2组部分辅助装置等组成。发电机转子采用隐极式，发电机烧熔，铜质导电架灼烧，滑环与转子轴径之间的氧化转子主要由转子铁芯、转子励磁绕组、护环、滑环、风绝缘套筒胶木板放电烧穿，多处炭化，丧失绝缘性扇等部件组成。转子滑环材料采用40Cr2MoV合金能。滑环与转子轴结合的轴表面有明显的局部灼烧钢，滑环内径为316mm，外径为415mm。滑环和刷麻坑，测试发电机转子绕组绝缘为零。架上的电刷将外界通

4、入的直流电引入转子励磁绕3原因分析组，滑环配套用电刷刷架系阜新华东电力配件公司产品，型号为ZH62－596－4，采用适合高速汽轮发检修人员与哈尔滨电机厂技术人员联合检查分电机使用的电刷，压紧电刷的恒力弹簧压力为析，确定事故发生的原因主要有以下5个方面。14．5kN。(1)由于#8发电机滑环表面不平整且有螺旋槽，当电刷与滑环接触且产生摩擦时有少量的电刷2事故过程粉通过滑环风扇排出滑环，进入热风区空气中。#2011－04－14T16:16，8机组有功负荷为(2)由于滑环两侧轴密封风风源取自滑环热风178MW，无功负荷为85MV·A，

5、转子电压为195V，区，致使微量碳粉经轴密封风风道进入滑环两侧而励磁电流为2180A，发电机出口电压为20kV，机组附着在滑环绝缘套筒上。#主蒸汽流量为537t/h。运行值班员交接班前，对8(3)由于滑环热风区出口设计、安装不合理，热发电机励磁电刷及滑环外观进行了检查，检查结果风出口距转子励磁部位较近，再由于转子高速旋转，为运行正常。17:45，值班员在班中进行第1次巡检会有部分排出的碳粉被吸入。##时，发现8机组12．6m平台冒烟，巡检到8发电(4)由于发电机运行维护不到位，积存的碳粉#机转子励磁电刷处发现8发电机励磁电刷冒烟

6、，电末及时清除，机组长时间运行聚集碳粉过多并进入#刷严重环火并伴有白色弧光。值班人员立即减8滑环与转子间产生放电或是转子振动后电刷跳动，机组有功及无功负荷，将无功负荷由85MV·A减使电刷与滑环接触不良造成环火，环火最终演变成#至2MV·A。17:56:31，8机组“转子1点接地”报电弧。在电弧高温作用下，发电机转子引线与滑环#警，值班员发现报警后准备投入8机组转子2点接绝缘急剧下降，在较短时间内造成发电机转子滑环#地保护硬压板，此时发现8机组数字电液控制系统烧损使转子绝缘套筒在高温下烧焦，绝缘下降后击穿，加剧滑环与转子表面放电

7、，造成转子表面局部灼收稿日期:2011－06－15;修回日期:2011－07－06伤，同时造成电刷温度急剧升高，部分电刷导电铜辫·48·华电技术第34卷烧熔。发电机转子2点接地保护逻辑如图1所示。#(5)2011－04－14T17:56:31，8机组转子1##点接地报警，17:56:54，8机组跳闸，8机组转子2点接地保护硬压板未能及时投入。在这段时间内，发生转子2点接地后产生的故障电流对发电机转子表面、滑环、滑环绝缘套筒造成了严重损坏并引起机组剧烈振动。4暴露的问题及应对措施4．1发电机转子1点接地报警后，发电机转子2点图1发

8、电机转子2点接地保护逻辑图接地保护硬压板未能及时投入在图1中，t1是在发生转子1点接地故障后，经根据电气继电保护规程规定，转子1点接地保延时将转子2点接地保护自动投入;t2是在设置延护作用于信号报警，转子2点接地保护作用于发电时(通常为0．5～1．0s)躲过较大