燈泡貫流式機組發(fā)電機定子貼壁式測溫電阻實踐運用

張少虹

摘要：燈泡貫流式機組發(fā)電機測溫電阻一般采用埋入式鉑熱電阻測溫，運行過程中容易損壞，損壞后不拆除鐵芯或線圈無法更換。隨著機組運行時間增加，國內(nèi)燈泡貫流式機組普遍存在部分測溫電阻失效的問題，在機組日常運行過程中，無法全面監(jiān)視發(fā)電機溫度，存在較大安全隱患。本文論述了貼壁式測溫電阻在貫流式機組中的實際運行，為解決埋入式測溫電阻損壞問題，提供了實踐方案。

關(guān)鍵詞：貫流式機組;測溫電阻;貼壁式

海勃灣水利樞紐公司2號發(fā)電機為三相凸極式同步交流發(fā)電機，型號為SFWG 22.5-76/7080。機組結(jié)構(gòu)型式為燈泡貫流式水輪發(fā)電機機組，冷卻方式為密閉徑向常壓強迫通風(fēng)二次冷卻方式。額定容量/額定功率25MVA/22.5MW，額定電壓10.5kV，額定電流1374.6A，額定功率因數(shù)0.90（滯后），額定頻率50Hz，定子、轉(zhuǎn)子繞組和定子鐵芯絕緣等級為F級，中性點經(jīng)接地變接地。發(fā)電機設(shè)計安裝有36個定子繞組測溫電阻，自2014年機組投入運行7年以來，定子繞組測溫電阻已經(jīng)損壞9個，目前仍存在擴大劣化的趨勢，已不能對運行中的定子溫度進行實時、準(zhǔn)確、全方位地監(jiān)測，機組運行時溫度監(jiān)測的可靠性降低。若不及時采取測溫電阻改造措施，發(fā)電機線圈部件可能因溫度過高導(dǎo)致絕緣老化，造成定子繞組絕緣擊穿，發(fā)生匝間短路、相間短路等重大事故。為保證機組安全穩(wěn)定運行，結(jié)合機組A級檢修的機會，對發(fā)電機定子繞組損壞的測溫電阻進行更換。

一、技術(shù)改造準(zhǔn)備工作

項目開工申請辦理前，由施工人員編寫技術(shù)方案，組織施工人員進行學(xué)習(xí)交底，掌握施工工藝、操作流程、安全注意事項和施工驗收要求。按照工作票要求做好相關(guān)安全措施，并進行施工前安全交底。對準(zhǔn)備安裝的測溫電阻進行檢查，以確保測溫電阻質(zhì)量滿足機組長期、滿負荷運行的要求。檢查內(nèi)容包括：對測溫電阻進行電阻值并做好記錄;試驗不合格的電阻不得使用?，F(xiàn)場拆卸槽楔、半導(dǎo)體墊條時，應(yīng)準(zhǔn)備相應(yīng)數(shù)量的更換備品，并試驗合格。各類安全工器具及防護用品，經(jīng)檢驗合格且在有效期內(nèi)。施工場地已清理，將定子吊出并在放置在安裝間場地，施工措施、安全措施布置符合標(biāo)準(zhǔn)。在定子內(nèi)部安放施工平臺，作為更換繞組測溫電阻時的檢修平臺。發(fā)電機定子原有安裝未損壞的測溫電阻接入端子箱，做為備用。新的36個測溫電阻按定子繞組接線圖的相序均分原則重新安裝在對應(yīng)的上層線棒表面位置。

二、 施工流程及管控要點

（一）施工作業(yè)流程

更換定子繞組測溫電阻作業(yè)流程為：在定子膛內(nèi)搭建檢修平臺→將所需安裝的槽號找出并做好標(biāo)記→拆除更換對應(yīng)槽的槽楔及墊條→用毛刷對定子槽部及上層棒線進行清掃→測量上層線棒至定子鐵心內(nèi)徑之間的尺寸→根據(jù)測量尺寸配置測溫電阻和半導(dǎo)體墊條→安裝測溫電阻→回裝半導(dǎo)墊條和槽楔→對測溫電纜進行規(guī)范布置→再次對測溫電阻進行測試→驗收合格

（二）定子測溫電阻更換工藝

定子溫度電阻的更換安裝是整個改造過程中的重點，必須遵循以下原則;

1、絕對禁止在氣隙內(nèi)安裝溫度電阻和布線，溫度電阻和導(dǎo)線應(yīng)該布置在槽楔后面;

2、絕對禁止可能改變鐵芯磁通量或降低繞組絕緣等級的安裝方式;

3、所有安裝材料、涂料都應(yīng)該考慮耐溫、磁通量和絕緣等因素。

（三）安裝更換質(zhì)量檢查

1、整個安裝更換過程，不得對定子繞組絕緣造成損傷。

2、使用2500V兆歐表測試測溫電阻絕緣電阻，其值不小于2000 MΩ。

3、使用50HZ AC1000V電壓對測溫電阻絕緣進行1 min耐壓試驗，無擊穿、短路、損壞、變形情況發(fā)生。

（四）施工步驟及管控要點

1、一體式測溫電阻技術(shù)參數(shù)要求

測溫電阻型號：WZP-3DL-Pt100，精度等級： A級精度，線制： 三線制，絕緣等級： F（155℃），溫度范圍： -40℃～180℃。

2、材料準(zhǔn)備：槽楔，半導(dǎo)體墊條（2.0mm，1.0mm，0.2mm，0.5mm），綁扎帶，環(huán)氧樹脂，清洗劑;

工器具準(zhǔn)備：橡膠榔頭，木榔頭，電工刀，砂紙，軟毛刷，環(huán)氧板條（打槽楔用），噴漆槍，空氣壓縮機，檢修平臺， 清洗槽，白棉布，抹布等。

3、由于機組投運時間較長，繞組槽內(nèi)將會沉積一定量的分閘制動時產(chǎn)生的粉塵，應(yīng)需要準(zhǔn)備一至兩桶25kg裝的DQ-25型帶電清洗劑，以及0.5-0.8Mpa的低壓氣體，用于清洗線槽及繞組表面衛(wèi)生。

4、將綁扎槽楔用的玻璃絲帶（五緯帶）或玻璃絲繩（或滌玻繩），使用前要加溫60-80℃，干燥脫蠟，使之溫度降至30℃左右后，再浸入按配方調(diào)合的環(huán)氧樹脂溶液中，最后取出晾至半干即可使用。

5、為消除因潮濕而產(chǎn)生日后松動及減少耐壓試驗發(fā)生電暈現(xiàn)象，應(yīng)使用無水酒精或ME-911型帶電清洗劑清洗槽楔、半導(dǎo)體墊條，除去毛刺，檢查槽楔表面有無放電碳化痕跡，有無變型、毛邊或損壞，墊條有無裂紋，如有應(yīng)立即更換。將檢查、清洗合格的的備用槽楔、半導(dǎo)體墊條、環(huán)氧墊條晾干后一并放入烘箱，以70-80℃的溫度干燥12小時，除去潮氣。

6、打槽楔時的注意事項：

（1）在打入和打出槽楔時，應(yīng)小心謹慎，禁止使用鐵制榔頭，應(yīng)做好防止損傷定子線圈和鐵芯的相應(yīng)措施;

（2）完成槽楔打入工作后，必須全面進行檢查，確保所有槽楔完整、平整，無凸出高于鐵芯表面現(xiàn)象;（3）槽楔通風(fēng)口應(yīng)與鐵芯通風(fēng)口中心對齊，偏差不超過3mm，且通風(fēng)口方向一致，不應(yīng)出現(xiàn)堵塞鐵芯通風(fēng)口的現(xiàn)象;

（4）每槽最下兩節(jié)槽楔應(yīng)無空隙，最上兩節(jié)要求有空隙長度不超過槽楔長度的1/4，中間槽楔允許存在間隙長度不超過槽楔長度的1/2，繞組上、下兩端槽楔伸出長度應(yīng)整齊一致，最長與最短之間相差不大于5mm，相鄰兩槽不大于5mm，楔下墊條伸出部分不超過5mm，多余部分應(yīng)鏟去;

（5）每槽上下兩端槽楔端部必須使用浸環(huán)氧綁扎繩進行綁扎，每槽打結(jié)，以防止局部綁扎繩斷裂引起其他槽松動;

（6）在定子表面均勻噴涂一層F級188發(fā)電機專用紅瓷絕緣漆，待其晾干收干后再均勻噴涂一層即可。

結(jié)束語：貼壁測溫電阻具有測量精度高，安裝維護簡單，可靠性高、經(jīng)濟性好等特點。在實際運行中，可以結(jié)合機組A級檢修增加發(fā)電機定子線圈和鐵芯全套貼壁式電阻，埋入式電阻做為備用，從而進一步提高發(fā)電測溫系統(tǒng)可靠性。

參考文獻：

【1】DLT 5038-2012 燈泡貫流式水輪發(fā)電機組安裝工藝規(guī)程、GB∕T35709-2017燈泡貫流式水輪發(fā)電機組檢修規(guī)程、DL/T 1056-2007發(fā)電廠熱工儀表及控制系統(tǒng)技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則