上海汽輪發電機回收

更新:2017/11/7 19:48:11??????點擊:
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產品介紹
上海汽輪發電機是與汽輪機配套的發電機 。其轉速通常為3000轉/分(頻率為50赫茲)或3600轉/分(頻率為60赫茲)。高速汽輪發電機為了減少因離心力而產生的機械應力以及降低風磨耗,轉子直徑一般較小,長度較大(即細長轉子)。這種細長轉子使大型高速汽輪發電機的轉子尺寸受到限制。20世紀70年代以后,汽輪發電機的最大容量達130~150萬千瓦。
一、上海汽輪發電機回收的原理
汽輪發電機是由汽輪機作原動機拖動轉子旋轉,利用電磁感應原理把機械能轉換成電能的發電設備。發電機轉子繞組內通入直流電流后,便建立轉子磁場,這個磁場稱主磁場,它隨著汽輪發電機轉子旋轉。其磁通自轉子的一個磁極出來,經過空氣隙、定子鐵芯、空氣隙,再進入轉子另一個相鄰磁極,從而構成主磁通回路。由于發電機轉子隨著汽輪機轉動,發電機磁極旋轉一周,主磁極的磁力線被裝在定子鐵芯內的u、v、w三相繞組(導線)依次切割,根據電磁感應定律,在定子三相繞組內感應出相位不同的三相交變電動勢。
假設汽輪發電機轉子具有一對磁極(即一個N極、一個S極),當汽輪發電機轉子與汽輪機轉子同軸高速旋轉時,如汽輪機以3000轉/分旋轉時,這樣發電機轉子以50周/秒的恒速旋轉,磁極極性也要變化50次,那么在發電機定子繞組內感應電動勢也變化50次,同時在定子三相繞組內感應出相位不同的三相交變電動勢,即頻率為50赫茲的三相交變電動勢。這時若將發電機定子三相繞組末端(即中性點)連在一起接地,而將發電機定子三相繞組的首端引出線與用電設備連接,就會有電流流過,這個過程即為汽輪機轉子輸入的機械能轉換為電能的過程。
二、上海汽輪發電機回收的結構
火力發電廠或核能發電廠的汽輪發電機皆采用臥式結構,發電機與汽輪機、勵磁機等配套組成同軸運轉的汽輪發電機組。汽輪發電機最基本的組成部件是定子、轉子、勵磁系統和冷卻系統。
三、上海汽輪發電機回收的故障分類
發電機是電力系統的“心臟”,其能否安全運行,將直接關系到電力系統的穩定和電能的質量。汽輪發電機的絕緣材料長期處在高溫和潮濕的惡劣環境下,并且承受著巨大的機械應力,極易發生絕緣故障。與變壓器相比,發電機增加了旋轉部分,除了電氣絕緣故障外,還有各種機械故障。另外,發電機本身機械結構復雜,還有龐大的輔機設備,使得發電機系統的任一部件發生故障都可能導致整個系統停止運行。汽輪發電機的故障大致可歸為以下幾種典型故障:
(1)定子鐵芯故障。
鐵芯故障通常發生在大型汽輪發電機上。由于制造或安裝過程中損傷了定子鐵芯,形成片間短路,流過短路處的環流隨時間逐漸增大,致使硅鋼片熔化,并流入定子槽,從而燒壞繞組絕緣,最后因定子繞組接地導致發電機定子鐵芯燒毀。小型發電機則可能由于自身振動過于劇烈、軸承損壞等原因,造成定、轉子間摩擦而使定子鐵芯損壞。這類故障的早期征兆是大的短路電流、高溫和絕緣材料的熱解。
(2)繞組主絕緣故障。
1)絕緣老化。主要發生在大容量的汽輪發電機定子槽內。環氧云母絕緣因存在放電而受損,最后引發絕緣事故。
2)絕緣的先天性缺陷。主絕緣中存在空洞或雜質而引起局部放電,局部放電進一步發展,從而引起絕緣故障。
(3)定子繞組股線故障。
繞組股線故障主要是股線短路故障,多發生在電負荷大,定子繞組承受較大的電、熱以及機械應力的大型發電機中。定子線棒通常由多根股線組合而成,股間有絕緣,并需進行換位。在運行中,若發生嚴重的繞組振動,則可能損壞股線問的絕緣,導致股線問短路而產生電弧放電,進而侵蝕和熔化其他股線,破壞定子線棒的主絕緣,可能發生接地故障或相間短路故障。另外,當繞組振動過大時,也會引起槽口等處的定子線棒股線問的絕緣疲勞斷裂,從而導致電弧放電。
(4)定子端部繞組故障。
發電機運行時,持續的機械應力或因暫態過程產生巨大的沖擊力,可使定子端部繞組發生機械位移。大型汽輪發電機中,此類位移有時可達幾毫米,從而使端部產生振動,引發疲勞磨損,使絕緣材料出現裂縫,從而發生局部放電。這類故障的先兆是振動和局部放電。
(5)轉子繞組故障。
汽輪發電機轉子繞組故障主要是由于電、熱、機械應力引起的。譬如,轉子離心力使轉子絕緣損壞從而引起繞組匝間短路,造成局部過熱,進而損壞主絕緣。匝間短路會使發電機轉子出現磁通量不對稱,轉子受力不平衡,引起轉子振動??赏ㄟ^監測機組振動是否加大,氣隙磁通波形畸變程度等現象來診斷該類故障。
(6)轉子本體故障。
強大的離心力同樣也可能引起轉子本體故障。
例如:轉子自重力的作用導致剛體疲勞,使轉子本體及與之相連的部件的表面發生裂紋;進一步發展,將導致轉子發生災難性的故障。轉子過熱也會引起嚴重的疲勞斷裂;電力系統突發暫態過程時,會對轉子產生沖擊應力,若發電機和系統之問存在共振條件時,轉子會激發扭振現象。轉子或聯軸器發生機械故障時,會導致轉子偏心引起振動,引發轉子本體故障。
(7)冷卻水系統故障。
因冷卻水質不潔等原因會引起部分冷卻水管道堵塞,導致汽輪發電機局部過熱,并最后燒壞發電機絕緣。其先兆是定子線棒或冷卻水的溫度偏高,材料熱解使冷卻介質中產生雜質微粒,使發電機的放電量增加。
四、上海汽輪發電機回收的故障機理
內部原因
1)在設計制造過程中,要根據發電機容量、工作環境和運行要求進行電磁設計,科學合理地加工部件和正確選擇電機材料。譬如,發電機絕緣材料選用不當、材料不符合規定,都會造成絕緣材料磨損、腐蝕、變形、破裂和老化等。
2)汽輪發電機組自身的結構特點。例如,由于發電機冷卻水系統的故障,引起部分冷卻水管道堵塞或漏水,導致汽輪發電機局部過熱或繞組受潮,并最后燒壞發電機絕緣。
3)汽輪發電機組自身的工作特點。汽輪發電機的絕緣材料長期處在高溫和潮濕的惡劣環境下,并且承受著巨大的機電應力,極易發生絕緣故障。由于汽輪發電機與大電網相連,當電力系統突發暫態過程時,會對轉子產生沖擊。機電系統之間存在共振條件時,會引發破壞性的轉子扭振現象。
外部原因
1)安裝調試不到位。汽輪發電機組在運輸、安裝、調試的環節中出現問題,造成設備故障缺陷。譬如,汽輪發電機在安裝或大修后,如果軸系對中不好,或者發電機定子和轉子的中心不重合,極易引起軸系的彎曲振動,破壞機組轉子本體及轉子絕緣。
2)運行操作管理問題。運行人員沒有按照操作規程正確調控發電機組,或者采取了錯誤的操作方法,造成人為故障等。譬如,使發電機組長期超負荷運行,會引起發電機過熱,使發電機絕緣過早老化。
3)維護管理問題。維護人員沒有嚴格按照維護規定的技術要求完成各項工作。在維修過程中,如果維修不當,沒有達到修理技術要求,修理質量不高,很容易造成發電機組內部絕緣被人為損傷。
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