揭文喆（宣化鋼鐵股份有限公司設(shè)備能源部檢修車間,河北 張家口 075100）

消除發(fā)電設(shè)備磁化現(xiàn)象

揭文喆
（宣化鋼鐵股份有限公司設(shè)備能源部檢修車間,河北 張家口 075100）

摘 要：宣鋼設(shè)備能源部檢修車間主要負(fù)責(zé)發(fā)電機(jī)組的維護(hù)、保養(yǎng)、大中修及搶修任務(wù)和一些設(shè)備零件易損件及設(shè)備備件的加工與修復(fù)。為了保障檢修質(zhì)量，提高機(jī)組的運(yùn)行可靠性，為此查找了影響設(shè)備安全運(yùn)行的主要原因，發(fā)現(xiàn)了發(fā)電設(shè)備的磁化現(xiàn)象，針對這一現(xiàn)象，提出了消除磁化的方法，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：加工修復(fù);運(yùn)行可靠性;磁化現(xiàn)象;消除磁化

1　引言

宣鋼設(shè)備能源部作為公司能源供應(yīng)的主體單位，主要負(fù)責(zé)汽輪發(fā)電機(jī)組、TRT透平發(fā)電機(jī)組、汽輪鼓風(fēng)機(jī)組和干熄焦余熱發(fā)電機(jī)組的維護(hù)、保養(yǎng)、大中修及搶修任務(wù)和一些設(shè)備零件易損件及設(shè)備備件的加工與修復(fù)。我們工作的重點(diǎn)是：保障檢修質(zhì)量，提高機(jī)組的運(yùn)行可靠性，保證設(shè)備安全滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。根本途徑是：首先提高產(chǎn)品（包括配套設(shè)備）質(zhì)量；其次是提升運(yùn)行維護(hù)水平，主要是提升全體職工的技能操作水平；最后強(qiáng)化檢修質(zhì)量控制，將設(shè)備隱患消彌于無形之中。根據(jù)運(yùn)行需要，開展旨在消除機(jī)組的潛伏性故障，防止突發(fā)事件的發(fā)生。

而在調(diào)查過程中，發(fā)現(xiàn)影響設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的最主要因素是發(fā)電設(shè)備的磁化。其主要危害是：造成設(shè)備軸瓦的電燒毀；使設(shè)備軸向位移傳感器和軸的撓度傳感器的指示產(chǎn)生誤差；使葉輪和隔板發(fā)生摩擦出現(xiàn)電燒傷；推力瓦磨損，動靜部分摩擦；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電燒傷；造成槽端部繞組之間的絕緣墊塊嚴(yán)重?zé)齻⑻蓟?，對?yīng)部位的扇形絕緣瓦被燒穿，護(hù)環(huán)也被燒傷等。設(shè)備磁化，運(yùn)行存在隱患，容易引發(fā)事故的發(fā)生，影響公司的正常生產(chǎn)，損壞公司的利益。

2　運(yùn)行系統(tǒng)要求及問題分析

宣鋼公司要求設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，保障穩(wěn)定可靠動力能源供應(yīng)，確保公司無計劃休風(fēng)率為零。為此，在檢修過程中發(fā)現(xiàn)使用刨刃在清理中分面的密封膠時，刨刃有吸附靠近螺栓的現(xiàn)象，經(jīng)過嘗試，發(fā)現(xiàn)其螺栓的磁性很大，能夠完全吸附住刨刃，經(jīng)過其余機(jī)組檢修時嘗試，發(fā)現(xiàn)只有一臺設(shè)備存在這種現(xiàn)象。檢修完成后，經(jīng)過討論研究，查找資料，最終確定設(shè)備已存在輕微磁化。

而經(jīng)過查找資料，學(xué)習(xí)研究討論，發(fā)現(xiàn)汽輪發(fā)電機(jī)組的磁化現(xiàn)象存在已有很長時間的歷史，主要是汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的磁化，目前查找的資料記載上還未發(fā)現(xiàn)有TRT發(fā)電機(jī)組的透平機(jī)缸體螺栓發(fā)生磁化現(xiàn)象，尚屬于第一次，根據(jù)查找的資料研究，根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)，透平機(jī)的退磁在國內(nèi)一樣可能實(shí)現(xiàn)。

針對設(shè)備磁化現(xiàn)象，分析設(shè)備原因，汽輪機(jī)單極自激磁化，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組不對稱匝間短路及兩點(diǎn)接地，定轉(zhuǎn)子氣隙不對稱和勵磁回路連接不當(dāng)，由于定子繞組內(nèi)部短路，使部分繞組的電流方向與正常帶負(fù)荷時的電流方向相反。

（1）汽輪機(jī)單極自激磁化。宣鋼汽輪發(fā)電機(jī)軸向布置轉(zhuǎn)子繞組極間連線和轉(zhuǎn)子，當(dāng)有電流通過極間連線時，磁化現(xiàn)象將發(fā)生在轉(zhuǎn)軸軸向間。這種磁化的轉(zhuǎn)軸，包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在軸承中旋轉(zhuǎn)時，在軸和軸承上建立單極電勢。汽輪機(jī)單極自激磁化使汽輪機(jī)自身的殘磁，使運(yùn)行的汽輪機(jī)變成單極發(fā)電機(jī)，當(dāng)潤滑油膜被破壞，則會產(chǎn)生很大的電流，造成設(shè)備發(fā)生電燒傷；（2）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組不對稱匝間短路及兩點(diǎn)接地。導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸磁化，最常見的問題是轉(zhuǎn)子絕緣故障，既在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組間造成了兩點(diǎn)不對稱匝間短路或接地。發(fā)生經(jīng)過是：汽輪發(fā)電機(jī)組因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生兩點(diǎn)不對稱短路接地引起的軸向漏磁通，該磁通分別從發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁機(jī)端軸頭出來，經(jīng)過主、副勵磁機(jī)軸瓦、軸承、轉(zhuǎn)子及基礎(chǔ)閉路和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子汽輪機(jī)端軸頭出來，經(jīng)過汽輪機(jī)各個軸瓦、軸承、轉(zhuǎn)子及基礎(chǔ)閉路。當(dāng)以上設(shè)備穿過磁通后，必將發(fā)生磁化。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生不對稱匝間短路或兩點(diǎn)接地時產(chǎn)生軸向磁通，使汽輪機(jī)磁化同樣會造成運(yùn)行的汽輪機(jī)變成單極發(fā)電機(jī)，而摩擦或碰撞發(fā)生在轉(zhuǎn)軸的軸承油膜或動靜部分之間時，也同樣會產(chǎn)生很大的電流，發(fā)生電燒傷；（3）由于定子繞組內(nèi)部短路，使部分繞組的電流方向與正常帶負(fù)荷時的電流方向相反。當(dāng)短路發(fā)生在與電網(wǎng)連接的發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部時，軸向磁勢可能產(chǎn)生，于是由電網(wǎng)進(jìn)入短路點(diǎn)的電流，使部分繞組中的電流方向變?yōu)橄喾捶较颍a(chǎn)生圍繞軸的電流回路。例如通過查找資料顯示某電廠7號發(fā)電機(jī)QFQS-200-2型，200MW，1984年12月定子繞組引出線發(fā)生相間短路，1985年11月4日定子繞組引出線再次發(fā)生相間短路，此后發(fā)現(xiàn)軸瓦呈現(xiàn)環(huán)形磁化。結(jié)合查找的資料顯示，通過討論研究確認(rèn)由于定子繞組內(nèi)部短路，使部分繞組的電流方向與正常帶負(fù)荷時的電流方向相反屬于發(fā)電設(shè)備磁化的主要原因。

3　消除發(fā)電設(shè)備磁化現(xiàn)象方案

有備件的條件下，直接更換磁化部件；沒有備件的條件下，采取直流退磁法；交流退磁法；局部退磁法；剩磁不平衡調(diào)整；防止設(shè)備磁化現(xiàn)象的惡化，最終降低發(fā)電設(shè)備的磁化，最終將磁化現(xiàn)象徹底消除。

實(shí)踐證明，直流退磁方法退磁效果好，適于汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、隔板、隔板套、軸瓦及缸體等退磁。

而交流退磁法是將退磁件置于交流勵磁線圈中，然后將勵磁線圈電流升至一定數(shù)值，逐漸提起退磁件遠(yuǎn)離勵磁線圈，在一定程度上來說，其與直流退磁原理相似。與直流退磁方法相比，交流退磁方法簡便，省時間，但卻有集膚效應(yīng)等缺點(diǎn)，因此更多使用在汽輪機(jī)汽封套、部分軸瓦、小塊隔板、螺絲等小部件的退磁。

4　防止設(shè)備磁化的措施

（1）提高檢修質(zhì)量；（2）在安裝檢修時要保證定轉(zhuǎn)子氣隙對稱，防止轉(zhuǎn)子偏心；（3）調(diào)整號汽輪機(jī)串軸保護(hù)，嚴(yán)防汽輪機(jī)的動靜部分摩擦。

5　效果分析

從實(shí)施本次技術(shù)改造以來，設(shè)備揭缸檢修同未實(shí)施之前相比，設(shè)備能夠延長運(yùn)行時間一個月，從原來每三個月一次的清灰檢修延長到四個月以上一次，保證了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。（1）經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)宣鋼運(yùn)行的發(fā)電設(shè)備為四臺TRT發(fā)電機(jī)組、七臺汽輪發(fā)電機(jī)組、一臺干熄焦發(fā)電機(jī)組共12臺設(shè)備運(yùn)行，日發(fā)電量為330萬kWh，平均每臺設(shè)備發(fā)電量為27.5萬kWh/天。設(shè)備檢修一次的時間按平均為2天算?，F(xiàn)在國家規(guī)定的電價是0.56元/kWh，按平均發(fā)電成本為0.35元/kWh，則少一次檢修的經(jīng)濟(jì)效益為：27.5萬kWh/天*2天（0.56元/ kWh-0.35元/kWh）=11.55萬元；（2）社會效益。保證了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，減少了設(shè)備的維修次數(shù)，降低了檢修費(fèi)用；提高了煤氣的利用率，減少了放散，創(chuàng)造了效益，減少了環(huán)境污染。

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