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汽轮发电机组分相封闭母线过热现象处理(1)

北极星电力网技术频道    作者:杨俊锋   2013/7/30 15:43:52   

  所属频道:  火力发电    关键词:  发电机 汽轮发电机组

摘 要:针对发电机机组封闭母线外壳局部过热现象,分析原因,选择最佳解决方案进行处理。

1.概述

广东红海湾发电有限公司一期扩建项目为2x660 MW发电机组,660 MW发电机至主变低压侧间采用全连式分相封闭母线连接。封闭母线外壳为铝制,分段制造,安装时各段之间焊接而成一条完整的分相母线,共分A、B、C三相。每相母线各装在单独的铝制外壳内,三相母线外壳在末端用短路板连接起来。整条封闭母线外壳对地绝缘,在两侧短路板处各设一个安全接地点。封闭母线与主变低压侧采用铝制活动套筒连接结构(图1),上活动套筒内径大,称为大筒,下活动套筒内径小,称为小筒,为了防止潮气进入活动套筒内部,在大、小之间的空隙填充了橡胶密封圈。检修时,拆除上活动套筒与封闭母线连接的螺栓,上活动套筒即落下和下套筒重合,露出内部软连接,便于检修。

图1 铝制活动套筒结构

2.故障现象

汽轮发电机组启动时,要将常温下的汽轮机定、转子加热至约560℃,为了保证巨大的金属结构在这一过程中热膨胀均匀,就要求在不同负荷时,停留一定的时间,从而使得汽轮机定、转子均匀膨胀,这一过程称为暖机。2010年10月30日上午10时,3号发电机首次启动带负荷暖机(150MW),巡查人员发现3号主变低压侧A相活动套筒部位温度达到124℃,而B、C相同样部位约32℃。在机组负荷不变情况下,采用红外热成像对3号主变对过热部位进行定位,发现热源来自于主变与活动套筒连接螺栓。

3.故障分析

大电流导体附近存在强大的交变磁场,位于其中的构件由于涡流和磁滞损耗发热。全连式分相封闭母线,其三相外壳在端部通过短路板连通形成闭合回路,这就构成了类似以母线导体为一次侧、外壳为二次侧的三相1:1的空心变压器。机组正常运行时流过三相封闭母线外壳的电流大小相等,方向互差120度,因封闭母线与发电机、主变、厂变等设备连接处设了短路板,且一般采用橡胶波纹套筒封闭软连接部位,所以正常情况下封闭母线外壳不会发热,短路板处对地电流也很小。

红海湾发电厂采用铝制活动套筒封闭软连接部位,若橡胶密封圈放置不当,则会出现封闭母线外壳与变压器外壳连通情况。封闭母线外壳与3号主变外壳相连后,本应通过母线末端短路板抵消的外壳感应电流通过活动套筒后再通过变压器导入大地。形成“地——变压器外壳——螺栓——母线套筒——短路板——接地线——地”的电流循环。而且活动套筒与主变连接法兰面有橡胶密封垫,(与密封圈不同,该密封中间有螺栓穿过),故外壳电流只能通过接触较好的螺栓,由于电流较大(测量到189A),从而使连接螺栓发热。机组660MW时从红外成像图上可以明显看到,在活动套筒橡胶密封圈位置的温度与活动套筒上下连接法兰温度一致,均达到了275℃。

来源:百度文库
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