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發(fā)電機(jī)頻繁啟停機(jī)危害分析
2017-7-25 閱讀(124)
發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源zui重要的設(shè)備之一，其安全運(yùn)行和檢修維護(hù)一直備受關(guān)注，而威脅發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的因素很多，文章主要闡述的是頻繁啟停機(jī)對(duì)發(fā)電機(jī)的危害及維護(hù)檢修措施。
目前，發(fā)電廠(chǎng)運(yùn)行方式受電網(wǎng)調(diào)度和某些特殊運(yùn)行方式下，存在*調(diào)峰頻繁啟停機(jī)，此類(lèi)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行工況是比較惡劣的。
首先，發(fā)電機(jī)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)(如一周內(nèi))多次開(kāi)機(jī)并列。同期并列過(guò)程實(shí)際上對(duì)發(fā)電機(jī)存在影響，雖然自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)方式已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但由于目前技術(shù)還無(wú)法做到*無(wú)擾并網(wǎng)，在并網(wǎng)瞬間存在著電壓差、相角差和頻率差，會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子造成一定損傷(取決于壓差、頻差和相角差幅值)，特別是會(huì)在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生以較大的扭矩，長(zhǎng)時(shí)間密集同期并列會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子產(chǎn)生危害，造成諸如線(xiàn)圈綁扎松動(dòng)，鐵芯松動(dòng)，端部發(fā)熱等機(jī)械應(yīng)力傷害和絕緣下降。
其次，*頻繁啟動(dòng)發(fā)電機(jī)在開(kāi)停機(jī)過(guò)程中會(huì)頻繁變動(dòng)負(fù)荷，穿越機(jī)組振動(dòng)區(qū)，由于頻繁開(kāi)停機(jī)導(dǎo)致的負(fù)荷變化會(huì)引起轉(zhuǎn)子銅線(xiàn)棒延展，熱脹和收縮，導(dǎo)致絕緣損壞，特別是轉(zhuǎn)子端部受到的應(yīng)力會(huì)很大，從而導(dǎo)致?lián)p壞。頻繁啟停機(jī)對(duì)定子繞組產(chǎn)生的損害更大。汽輪發(fā)電機(jī)在開(kāi)停機(jī)過(guò)程中，定子鐵芯會(huì)隨開(kāi)機(jī)次數(shù)頻繁受到各種應(yīng)力和電磁力作用。1)定子鐵心受電磁扭矩和軸向重力作用；2)一般發(fā)電機(jī)組開(kāi)機(jī)后，幾小時(shí)就要求發(fā)電機(jī)由零至滿(mǎn)負(fù)荷，電機(jī)定子繞組的溫度會(huì)由20度升至120度，銅繞組會(huì)延展，但絕緣材料升溫較慢，會(huì)造成同繞組和主絕緣之間會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，可能會(huì)產(chǎn)生空隙，甚至*剝離。主絕緣和線(xiàn)棒之間的空洞會(huì)造成局放的發(fā)生(線(xiàn)棒一般大于2米)。同時(shí)，發(fā)電機(jī)定子鐵心在啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)發(fā)熱，這樣一來(lái)，在鐵心與及機(jī)座之間就會(huì)出現(xiàn)溫差，由于鐵心與機(jī)座的膨脹率不同，鐵心的熱膨脹率必然會(huì)受到機(jī)座限制，再加上采用的定位筋是剛性材料，機(jī)座就會(huì)對(duì)鐵心產(chǎn)生巨大的徑向壓力。而目前預(yù)防此類(lèi)故障的方法只能是按絕緣和銅線(xiàn)棒之間的溫度差盡量小，開(kāi)機(jī)時(shí)盡量延長(zhǎng)其溫升時(shí)間。3)由于定轉(zhuǎn)子之間電樞反應(yīng)存在電磁力的相互作用，同期并列過(guò)程和升負(fù)荷過(guò)程中，轉(zhuǎn)子對(duì)定子鐵心必然產(chǎn)生一個(gè)徑向的磁拉力；4)運(yùn)行過(guò)程中鐵心的熱膨脹，鐵心合縫面受到一個(gè)擠壓力。這種擠壓力也會(huì)在其停機(jī)過(guò)程中發(fā)生變化，使定子鐵心受到上述力的綜合作用后，內(nèi)部產(chǎn)生切向應(yīng)力，如果應(yīng)力超過(guò)一定限度，定子沖片容易產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象，導(dǎo)致鐵心發(fā)生波浪狀軸向變形，與此同時(shí)，對(duì)固定定子鐵心疊片的齒壓板產(chǎn)生作用力，再加上鐵心裝配時(shí)，如果拉緊螺桿壓緊的力不均勻， 那么在拉力較弱的地方，就會(huì)發(fā)生齒壓板凸起現(xiàn)象。從而引起定子鐵心變形，對(duì)機(jī)組產(chǎn)生如下影響：
1)發(fā)電機(jī)組振動(dòng)幅度增大；
2)電磁噪聲增大；
3)加大了定子電流的諧波分量；
4)增加鐵心的發(fā)熱和熱損；
5)加快了定子鐵心絕緣的老化程度；
6)容易引進(jìn)槽楔及槽墊塊等的松動(dòng)；
7)使線(xiàn)棒的絕緣墊松動(dòng)，并磨損絕緣層，引起定子線(xiàn)圈匝間短路，危及機(jī)組安全運(yùn)行。
另外，頻繁啟停機(jī)并網(wǎng)容易對(duì)系統(tǒng)造成沖擊，反過(guò)來(lái)會(huì)影響發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。頻繁并網(wǎng)對(duì)并網(wǎng)斷路器影響很大，會(huì)降低斷路器操作的可靠性和壽命，如果并網(wǎng)過(guò)程中發(fā)生斷路器故障，容易造成非同期合閘和斷路器故障等重大事故，還容易引發(fā)系統(tǒng)振蕩從而造成更大的破壞，造成發(fā)電機(jī)的損壞和系統(tǒng)穩(wěn)定破壞。 所以，為了您機(jī)器的使用壽命，也要懂得愛(ài)護(hù)您的機(jī)器，知道怎么去保養(yǎng)您的機(jī)器！
