淺析某自備電廠勵磁機故障原因與消除措施

1、淺析某自備電廠勵磁機故障原因與消除措施 全國范圍內(nèi)連續(xù)20多個月的電力供應短缺情況已成為.關注的熱點之一。在短期內(nèi)難以彌合供需缺口的情況下，一些地方政府采取給安裝自備發(fā)電機組或分散式電源系統(tǒng)的企業(yè)予政策、技術上扶持的舉措，促成了自備發(fā)電機組或分散式電源系統(tǒng)的發(fā)展，使在沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)總容量達數(shù)千萬kW的機組陸續(xù)投入運行。勵磁機是自備發(fā)電機組或分散式電源的重要組成部分，其安全運行與否不僅關系著交流發(fā)電機組的穩(wěn)定運行，而且關系到企業(yè)的經(jīng)濟效益。由于勵磁機故障而引發(fā)的自備發(fā)電機組停機通報不時傳出。針對工作中遇到的兩例勵磁機設備故障做一淺析，供有關設備維護人員參考，以便盡快恢復故障設備的運行。 1設計

2、與制造質量問題引發(fā)的事故1.1事故經(jīng)過某發(fā)電廠9發(fā)電機為QFS125型（Ue為13.8kV、轉子Ie為1635A），其主勵磁機為ZLG55030型（550kW、300V、1832A并激），系上海某電機廠1974年產(chǎn)品。發(fā)電機負荷120MW，75Mvar，轉子電流1500A。某日，在沒有任何勵磁調(diào)整的情況下，無功負荷突然大幅度擺動，從75Mvar擺至50Mvar；勵磁機出風口冒黑煙，整流子火花嚴重，火花長約6070mm，碳刷大部分被打碎，機組被迫緊急停運。檢查發(fā)現(xiàn)主勵磁機84塊碳刷有81塊被打碎，整流子表面局部過熱，部分整流片凸片。按檢修規(guī)程進行了冷態(tài)下車削處理。然后開機，當發(fā)電機定子電壓升至7

3、kV，轉子電流400A時，再次出現(xiàn)碳刷被打碎現(xiàn)象，造成二次停機。經(jīng)測量整流子偏心0.17mm（0.05mm的技術規(guī)范），且有個別換向片凸起，相鄰片最大高低差為0.070.08mm。1.2原因分析根據(jù)現(xiàn)象和檢查分析認為，該型號勵磁機在設計和制造方面存在先天不足。1.2.1設計方面550kW同軸直流勵磁機是國內(nèi)最大容量的同軸直流勵磁機。其整流子直徑350mm，圓周速度大約為55m/s。按照公式P=1.8108/n(kW)計算，直流勵磁機的極限容量為600kW（一般勵磁機容量是發(fā)電機容量的0.251），制造廠要求使用的DS74B型碳刷只能適用在50m/s的圓周速度下運行。而在高于50m/s速度下運行

4、時，勢必使整流子表面溫度升高。加之，大直徑高轉速下運行的同軸直流勵磁機，整流子所產(chǎn)生的機械應力較大，以致于使整流片發(fā)生變形。另外，550kW勵磁機采用同軸風扇冷卻，原設計的風道走向不合理，加上3道風圈的影響，使整流子表面各部分冷卻不均勻，整流子各部分的熱變形也不一致，以及碳粉對整流子表面污染等。1.2.2制造方面1）整流片的材質硬度偏低（硬度為45度），容易磨損、變形；2）制造工藝粗糙，整流片之間的高度誤差較大，片間云母墊層厚薄不均，各片間的緊力有差異，因此受熱后各片變形不等；3）楔形推拔的緊力沒有明確規(guī)定，時緊時松，過緊可能造成整流片拱起，過松可能使整流片晃動；4）整流子的組裝采用冷套冷壓工藝，沒有采取熱變形處理，其內(nèi)應力沒有釋放出來，而組并頭套開焊，造成磁不平衡也是又一誘因；5）DS74B碳刷材質不良，產(chǎn)品質量不穩(wěn)定，刷尾易松脫造成碳刷過熱，反過來造成碳刷卡死、冒火；6）整流子中心不