• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      大型汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障點現(xiàn)場定位與計算

      2012-06-03 12:42:42
      大電機技術(shù) 2012年5期
      關(guān)鍵詞:匝間繞組短路

      劉 海 波

      (珠海發(fā)電廠,廣東 珠海 519050)

      前言

      發(fā)電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜,因制造、安裝、運行、維護等原因,常發(fā)生匝間短路故障。發(fā)現(xiàn)、處理不及時會引起機組振動及轉(zhuǎn)子繞組燒損。

      國內(nèi)外診斷發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障和位置的常用方法有測轉(zhuǎn)子繞組的交流阻抗和功率損耗法、兩極電壓平衡法、探測線圈法等。這些方法存在無法準(zhǔn)確定位診斷的缺點。而對于大型汽輪發(fā)電機來說,當(dāng)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障,如能夠盡早準(zhǔn)確無誤地計算和定位出轉(zhuǎn)子繞組匝間缺陷點和絕緣情況,既可為之及時處理故障,同時也可避免故障的進一步發(fā)展和重大設(shè)備損壞事故發(fā)生,從而保證機組安全連續(xù)穩(wěn)定運行。

      本文通過對某電廠2號發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障快速診斷定位、計算分析,進行相關(guān)論述和探討。

      1 故障情況

      某火力發(fā)電廠2號發(fā)電機為原美國西屋公司生產(chǎn)的水氫氫汽輪發(fā)電機,額定功率746MW,額定勵磁電流6371A,額定勵磁電壓400V,采用自并勵靜態(tài)勵磁。轉(zhuǎn)子外徑1168mm,本體長度6350mm。轉(zhuǎn)子為2極,每極8個線圈,每個線圈6匝,共計32槽96匝線圈。轉(zhuǎn)子采取軸向-徑向通風(fēng),四級高壓風(fēng)扇及立式氫冷器置于汽端。該機組未裝設(shè)轉(zhuǎn)子繞組動態(tài)匝間短路在線監(jiān)測裝置。

      該廠2號發(fā)電機2000年正式投運,于2009年12月機組小修期間,依照計劃對轉(zhuǎn)子進行電氣預(yù)防性試驗。常規(guī)試驗情況具體如下。

      1.1 直流電阻測試

      換算至同一溫度下,2009年12月所測的直流電阻值,與交接試驗值相比,偏差0.83%<2%,符合DL/T 596-2005標(biāo)準(zhǔn)。電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程要求:冷態(tài)下測量,與初次(交接或者大修)所測結(jié)果相比較,其差別一般不超過2%[1,2]。

      1.2 膛內(nèi)靜態(tài)交流阻抗與功率損耗試驗

      當(dāng)試驗電壓升至206.0V時,2號發(fā)電機轉(zhuǎn)子的交流阻抗比2005年的歷史數(shù)據(jù)阻抗下降了7.5%,而損耗則增大了9.83%。數(shù)據(jù)對比存在一定的變化,顯示可能存在轉(zhuǎn)子匝間絕緣故障。由于偏差不大,還不能成為判斷轉(zhuǎn)子繞組存在匝間短路故障的典型數(shù)據(jù),只能作為分析轉(zhuǎn)子繞組是否存在匝間短路故障的一種參考判據(jù)。

      1.3 兩極電壓平衡試驗

      2號轉(zhuǎn)子繞組兩極之間的電壓平衡度偏差達到11.0V,大大超出西屋公司的轉(zhuǎn)子繞組極平衡試驗的標(biāo)準(zhǔn)要求,即兩極之間的電壓平衡度偏差不得大于試驗電壓的2%。極平衡結(jié)果也符合匝間短路的故障特征。

      1.4 RSO重復(fù)脈沖試驗

      當(dāng)轉(zhuǎn)子兩極完全對稱不存在匝間絕緣故障時,由轉(zhuǎn)子兩極注入的脈沖應(yīng)是基本重疊的。合成的特性曲線應(yīng)為一條近乎完全重合的曲線。電廠現(xiàn)場RSO試驗波形結(jié)果如圖1,其兩極注入的脈沖信號曲線存在較大偏差,達150mV,初步判斷,2號發(fā)電機組轉(zhuǎn)子匝間絕緣不正常,在第三槽有一匝金屬性短路。

      圖1 2號發(fā)電機轉(zhuǎn)子RSO試驗(抽轉(zhuǎn)子前)

      1.5 故障性質(zhì)

      在進行了轉(zhuǎn)子繞組RSO試驗、直流電阻、交流阻抗及損耗測量、極平衡試驗等系列試驗,對各項試驗結(jié)果綜合分析,數(shù)據(jù)一致表明2號發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間絕緣存在異?,F(xiàn)象,極1第3槽存在金屬性的匝間短路故障。

      2 故障點現(xiàn)場精確定位與計算

      傳統(tǒng)試驗方法可對轉(zhuǎn)子的故障進行定性的判斷,卻無法對故障點進行準(zhǔn)確定位。在現(xiàn)場一旦確診轉(zhuǎn)子匝間短路故障后,接下來的首要任務(wù)就是實現(xiàn)故障的定位和準(zhǔn)確計算,然后根據(jù)結(jié)果進行下一步對策制訂和后續(xù)事項實施。

      2.1 定位匝間短路的槽和匝號

      轉(zhuǎn)子匝間短路的定位,從故障所在線圈到定位故障所在的具體線匝,既可采用線圈和匝間交流分布法,也可采用直流電壓法??紤]到交流法測量匝間電壓分布時,繞組間存在互感的影響,對試驗結(jié)果的判斷會產(chǎn)生很大的干擾。直流法測量匝間短路時,不存在這樣的問題。

      由于該轉(zhuǎn)子設(shè)計上采用半軸向通風(fēng)結(jié)構(gòu)形式,每個線圈的左右兩側(cè)都有12個通風(fēng)孔,這12個通風(fēng)孔位于轉(zhuǎn)子本體中部,如圖2所示。每個通風(fēng)孔都對應(yīng)了各自的某匝線棒的通風(fēng)。通過這些通風(fēng)孔,可以將探針插入到底部,測量得到極1繞組或極2繞組8組線圈各匝線棒的電壓。

      圖2 轉(zhuǎn)子繞組的半軸向通風(fēng)結(jié)構(gòu)

      在發(fā)電機膛內(nèi)未抽出轉(zhuǎn)子前,為實現(xiàn)故障點的定位及測量數(shù)據(jù)便于分析,同時考慮測量人員安全,采用焊機給轉(zhuǎn)子提供直流電,在轉(zhuǎn)子二極導(dǎo)電螺釘之間輸入不超過額定電壓的直流量(50A),分別測量二極對應(yīng)線圈的各匝間的電壓降,通過對比兩極線圈的壓降,即可確定故障點存在的槽號及匝數(shù)。

      測試時焊機施加的實測電流59.4A,直流電壓2.307V。兩極各線圈的相鄰匝間電壓測試數(shù)據(jù)見表1。表中“匝間電壓”的測量部位,如“1-2”、“5-6”等,其“1”表示位于轉(zhuǎn)子槽內(nèi)頂部的線棒即頂匝,“6”表示位于轉(zhuǎn)子槽內(nèi)底部的線棒即底匝。

      數(shù)據(jù)分析:表中列出了極1與極2的8組線圈各匝間的壓降,對比數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn):

      (1)極1的3號線圈5-6匝間電壓僅6.8V,明顯低于極2的3號線圈5-6匝間電壓26.1V;

      (2)極1的4-5匝間電壓21.1V,雖與極2的4-5匝間電壓27.0V相差5.9V,但根據(jù)轉(zhuǎn)子電流的方向不難發(fā)現(xiàn),3號線圈的電流方向是由底匝(6匝)流入,頂匝(1匝)流出,極1的4-5匝壓降低顯然是被5-6匝的電壓降拉低了。其他線圈匝間電壓值基本一致。由此判斷,轉(zhuǎn)子極1的3號線圈5-6匝間發(fā)生了匝間短路。

      2.2 轉(zhuǎn)子匝間短路故障點的精確定位計算

      在確認(rèn)了轉(zhuǎn)子匝間短路發(fā)生的槽號與匝數(shù),但仍需確定匝間短路故障存在于轉(zhuǎn)子某處具體位置。發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵端、汽端及本體在結(jié)構(gòu)上卻存在著很大的差異,而正是這種差異,使得處理的復(fù)雜程度大相徑庭。因此,為了便于制定轉(zhuǎn)子后續(xù)處理方案,有必要對轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生匝間短路故障的部位進行準(zhǔn)確的定位。

      表1 2號發(fā)電機轉(zhuǎn)子直流匝間電壓分布試驗測試部位/mV

      發(fā)電機轉(zhuǎn)子在沒有任何匝間短路等異常狀況時,轉(zhuǎn)子兩極繞組應(yīng)是完全一致,兩極具有良好的對稱性。當(dāng)轉(zhuǎn)子匝間出現(xiàn)故障時,在轉(zhuǎn)子二極通入電壓,根據(jù)基爾霍夫電流定律,此時故障點電流的方向就產(chǎn)生了變化,由于線圈長度應(yīng)與電位降成正比,按線匝長度的關(guān)系,經(jīng)過計算可知短路點的位置,即可對故障點的定位,計算出故障點與測量點的距離。

      2.2.1 直流法匝間短路位置計算公式推導(dǎo)

      圖3 轉(zhuǎn)子一組線圈示意圖

      如圖3,測量點3、4、5表示面向轉(zhuǎn)子勵端右側(cè)中間出風(fēng)孔編號,一匝線圈的長度為L,U56為短路匝的匝間電壓,U45為順著電流方向與短路匝相鄰的匝間電壓,U為正常的匝間電壓,短路電流為IK,LK為短路點和測量點的距離,順電流方向來看。

      (1)測量點順著電流方向與故障點的距離LK/L的公式推導(dǎo)

      由公式(2)得:

      將式(3)代入式(1)得

      (2)判斷轉(zhuǎn)子匝間短路點故障性質(zhì)(I-IK)/I的公式推導(dǎo)

      將式(5)與式(6)相加,得

      2.2.2 轉(zhuǎn)子匝間短路點的精確計算實例

      計算對象:該廠的2號發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組。

      根據(jù)推導(dǎo)公式(4),短路點距離測量點的距離:

      由于3號線圈整個線圈的長度L為15m,根據(jù)LK/L=0.2239,已知L=15 m,那么短路匝距測量點的相對距離為3.36 m(順電流方向),由于右側(cè)電流方向為從汽端到勵端,測點在轉(zhuǎn)子右側(cè)中部出風(fēng)孔處,那么短路點應(yīng)在測點位置向勵端方向3.36m位置,由現(xiàn)場實際測量,故障點在轉(zhuǎn)子勵端護環(huán)右側(cè)處(面向轉(zhuǎn)子勵端),并非汽端。

      2.2.3 轉(zhuǎn)子匝間短路點故障性質(zhì)的判斷

      根據(jù)推導(dǎo)公式(7),代入測量數(shù)據(jù):

      由計算結(jié)果可知:除去短路電流外,剩余電流僅占流過總電流的4.1%,短路電流為每匝線圈上流過總電流的95.9%,因此可得出結(jié)論:2號發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路屬于金屬性短路,與之前轉(zhuǎn)子RSO試驗的結(jié)論不謀而合。

      2.2.4 故障處理

      2號發(fā)電機轉(zhuǎn)子送國內(nèi)某大型發(fā)電機制造廠拔掉勵側(cè)護環(huán)后,在未解體轉(zhuǎn)子線棒前進行檢查時,取出端部墊塊,用絕緣楔形塊撐開3號線圈5-6匝之間的拐彎處,再用檢查鏡直接查看,果然發(fā)現(xiàn)此處粘連有一顆米粒大小的銅渣,其故障部位與上述定位分析完全吻合,計算值與實際短路點相差僅15mm。將該銅渣清除后,故障現(xiàn)象立即消除。修復(fù)后進行系列電氣試驗,數(shù)據(jù)均顯示合格。

      3 小結(jié)

      轉(zhuǎn)子繞組的交流阻抗和功率損耗、轉(zhuǎn)子繞組極平衡試驗等是發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子匝間故障的常規(guī)試驗。這些試驗可作為發(fā)電機轉(zhuǎn)子故障的參考判據(jù),但無法實現(xiàn)故障點的定位。

      RSO測試能快速有效發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子匝間短路故障。只需在停盤車狀態(tài)下就可實施較為準(zhǔn)確測量。因此在常規(guī)試驗發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子匝間絕緣存在缺陷后,利用轉(zhuǎn)子RSO試驗,對發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障進行診斷,并初步定位故障點位置。

      結(jié)合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特點,通過線圈和匝間直流電壓分布試驗法,采用直流法匝間短路位置計算公式,可以實現(xiàn)故障點的精準(zhǔn)定量計算和定位。通過測量數(shù)據(jù)可以找出轉(zhuǎn)子匝間短路的具體槽號、匝數(shù),再結(jié)合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、尺寸,通過試驗數(shù)據(jù)的計算,最終定位出轉(zhuǎn)子匝間短路的具體位置。

      匝短故障發(fā)生在轉(zhuǎn)子的不同部位,其處理方案和處理成本就可能會有很大的差異。如果能事先確定故障點的部位,就可以使電廠科學(xué)合理地、有針對性地制定后續(xù)的工作方案。作為一個成功的經(jīng)驗和經(jīng)典案例,該故障點的現(xiàn)場精確定位法,不但為轉(zhuǎn)子的故障定量分析和處理提供了充足的依據(jù),并由此能以較小的成本進行快速修復(fù),從而節(jié)省大量的人力、物力和財力,挽回巨大的經(jīng)濟損失,而且不用先拆護環(huán)進行檢測,十分簡便快捷,實用有效。

      [1]DL/T 596-2005, 電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程[S].

      [2]GB 50150-2006, 電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)[S].

      猜你喜歡
      匝間繞組短路
      短路西游(2)
      短路西游(1)
      高壓電機定子線圈匝間膠化工藝研究
      防爆電機(2022年3期)2022-06-17 01:41:08
      短路西游
      抽水蓄能發(fā)電電動機轉(zhuǎn)子匝間短路的重復(fù)脈沖法診斷研究
      基于FPGA的雙繞組無刷直流電機軟件設(shè)計
      電子制作(2017年1期)2017-05-17 03:54:12
      基于AL1676的單繞組LED驅(qū)動電源設(shè)計
      短路學(xué)校
      基于三步隱式Adams法的同步電機阻尼繞組電流計算
      電測與儀表(2016年2期)2016-04-12 00:24:42
      10KV配變繞組材質(zhì)鑒別初探
      仪陇县| 华蓥市| 富蕴县| 东乡族自治县| 城固县| 宜兰市| 香格里拉县| 石林| 图片| 永修县| 霞浦县| 黑河市| 思茅市| 凤翔县| 缙云县| 留坝县| 灵台县| 博野县| 宁乡县| 东乌珠穆沁旗| 莱西市| 遵义县| 舒城县| 台中县| 顺平县| 疏附县| 天台县| 安达市| 收藏| 英山县| 穆棱市| 嘉善县| 资源县| 广元市| 昌图县| 谢通门县| 鄯善县| 康马县| 康平县| 德昌县| 电白县|