发电机异音的产生及处理Word下载.doc
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陕西有色榆林新材料集团发电分公司发电部
日期:
2017年10月
浅谈发电机异音的产生及处理
张XXXXX
摘要:
汽轮发电机是高速旋转机械,具有较高的噪声,既有较强的机械噪声,也含有电磁噪声和通风噪声,GB/T7064规定汽轮发电机噪声声压级应不超过92dB(A),我公司2012年首台机组建成发电以来,多次发生发电机异音超标,在处理过程中积累了丁点经验,以供同行共享。
关键词:
发电机异音
正文.:
我公司发电机型号及概述:
发电机为东方电机股份有限公司生产的QFSN-330-2-20B型三相同步汽轮发电机。
汽轮发电机组均采用发电机-变压器组单元接线,发电机出口经主变压器接入220kv系统,220kv配电装置采用双母双分段接线方式。
220kv配电装置采用GIS系统。
发电机采用水氢氢冷却方式:
定子线圈直接水冷,转子线圈直接氢冷,转子本体及定子铁芯氢冷,定子出线水内冷。
密封油系统采用单流环式密封。
发电机采用机端自并励微机数字可控硅整流励磁系统,励磁系统由国电南瑞科技股份有限公司生产NES-5100型产品。
由励磁变压器、整流单元、励磁调节器、起励单元和灭磁单元五部分组成。
自动励磁电压调节器(AVR),采用两路完全相同且独立的自动通道,这两个通道可以并联运行或互为备用方式运行。
两路通道从输入到输出完全独立,按不同的PT、CT等输入独立控制。
当其中一个通道故障或异常时,它将自动退出运行,并自动无扰切换到另一通道运行,同时发出报警。
单通道独立运行时,能完全满足汽轮发电机各种工况(包括强行励磁)下长期电压闭环控制运行。
每一自动通道设有独立的手动通道(FCR),手动通道(FCR)能自动跟踪。
若两个自动通道均故障时,系统自动切换到手动通道(FCR)运行,而不影响汽轮发电机正常工作。
励磁系统中设有独立的手动通道(FCR)作为备用,FCR能自动跟踪FCR。
FCR能实现汽轮发电机零起升压,且调节范围能满足汽轮发电机额定电压值的0~130%,并在调节范围内稳定平滑调节,以满足汽轮发电机试验的要求。
出现异音的机组:
NO.12012年12月20日11:
58首次并网;
2013年5月31日发电机有功负荷285MW,无功140MVar,巡检发现发电机有异音,就地检查发电机风温32℃、33℃、47℃,定转子温度正常。
联系电气检修检查:
发变组保护无异常报警,采样正确,励磁系统运行正常,发电机在线监测控制箱内无报警。
异音经此以后经常发生。
NO.32013年11月30日16:
30首次并网;
2014年8月9日,#3机组有功负荷265MW,无功负荷140MVar。
巡检发现#3发电机有异音,就地发电机风温32℃、33℃、47℃,定子、转子温度正常,检查其它参数均无异常。
异音经此以后经常发生。
NO.52014年3月20日20:
04首次并网;
2015年6月9日,#5机组有功负荷285MW,无功负荷140MVar。
11:
00巡检发现#5发电机有异音,就地发电机风温32℃、33℃、47℃,定子、转子温度正常,检查其它参数均无异常。
处理方式:
1、当时机组各项指标正常,各振动值均在合理正常范围内运行,定冷水压力正常,运行人员适度调整定冷水压力,在规程允许范围内降低定子绕组水温,观察声音无变化。
2、随即令降低发电机有功负荷至235MW以下,声音略有减小。
3、降无功至110MVar以下。
发电机异音略有减小但异音并未消失。
4、调整机组氢气冷却器冷风温度,由38℃降低至35℃发电机异音未消失。
5、升发电机氢气压力至0.286MP,控制氢温后铁心温度均匀缓慢变化,发电机异音逐步减弱,直至基本消失。
注:
1、以上处理方式,三台机组基本相同,仅仅是调整参数略有变化。
2、异音发生后发电分公司生产技术部请外委专家,对不同工况下发电机异音进行测量采集和分析,发现当定子铁芯温度异常升高时,机组带上一定负荷后,发电机噪音明显增加,确认机组异音频繁超过92dB(A)。
当负荷下降至210MW以下,适当增加氢气压力,发电机噪声明显变小。
异音产生的原因:
1、机械部分:
即发电机本体、定冷水引起的机械噪声。
发电机出现异音时,机组其余各项监视指标均正常,振动值正常、定冷水压力正常。
经对定冷水压力进行调整,观察异音无明显变化,由此基本可排除由机械噪音引起的发电机异音。
2、电气部分:
即发电机由于过负荷引起热应力变化,甚至变形,导致振动引起噪音。
当时机组负荷DCS曲线表明各参数均在规定范围内运行,可基本排除定子部分过流引起的噪音。
3、磁路不平衡引起:
当时各发电机无功140Mvar左右,虽无功未超出力,但由于在升负荷、加无功过程中,无功增加的速度较快,或在无功已无法增加时,仍在增磁。
往往会产生电压升高或磁路饱和,引起磁路不平衡,导致电磁噪音增大。
此现象一般不影响机组运行,可随着有功或无功变化趋稳而逐步平衡,声音趋于减小这种现象也经常出现在机组启动初期,随着磁路的逐步平衡,发电机异音一般不需处理即可恢复正常。
4、冷却不均匀,导致机械膨胀引发震动噪音,升发电机氢气压力至0.286MP,发电机异音基本消失。
说明铁心迭压不紧运行后定子槽楔膨胀不均匀引发电磁振动加大,产生异常声音;
还有氢冷器内部有虚焊或转子通风不良(风路堵塞等)产生转子热不平衡;
在处理过程中氢气冷却介质增加后膨胀收缩,引发震动噪音逐步恢复正常。
预防及控制措施:
1、针对发电机运行中发出的异常声音,应加强监督,密切监视发电机各部分温度参数,如发电机定子铁芯温度、发电机定子线圈温度、发电机进出口风温、发电机定、转子进出水温度等。
若发现任何一参数点温度有不正常升高现象,应立即汇报值长与部门,并继续观察该点及其他测点温度变化情况。
部门接到汇报后应立即联系检修人员到现场判断温度测点的好坏,以便确定是该点温度真正升高还是因测点故障而产生的虚假温度。
在此期间,监盘人员若发现该点及其他测点温度有连续升高现象时,应立即联系值长降负荷或停机。
2、当发电机运行中发出的异常声音,应适当降低发电机有功负荷至210MW及以下。
3、当发电机运行中发出的异常声音,应适当降低发电机无功负荷至110Mvar及以下。
4、当发电机运行中发出的异常声音,应适当调整发电机氢气压力,改善发电机冷却条件。
5、机组大修时及时做好各项发电机试验,例如转子风压试验、定子交直流耐压试验等。
6、机组大修时加强发电机内部检查,例如对氢冷器探伤、管路固定、氢冷器安装间隙调整、查找虚焊点等。
7、机组大修时加强对定子绕组端部线圈磨损及紧固情况的检查,大修时应进行模态试验,对不合格(椭园振型固有频率在94~115Hz之间)的发电机,应进行端部结构改进,
8、运行中加强发电机各部振动在线监测。
9、发电机停机后氢气露点必须合格,当露点接近-5℃时必须采取措施保证露点合格。
10、发电机停运期间运行严禁投入定冷水箱加热,让发电机内部温度均匀。
11、为确保发电机绝缘合格,必须保持氢干燥器连续运行。
参考文献:
NES-5100机端自并励静止微机励磁调节器说明书
QFSN—330—2—20B型330MW汽轮发电机技术条件
(82)水电技字第63号电力工业技术管理法规
GB26860—2011电力安全工作规程(发电厂和变电站电气部分)
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- 关 键 词:
- 发电机 产生 处理