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    • 电厂发电机定子测温元件改造

        摘    要:

        万和电厂在2019年9月对其3#发电机组定子测温元件进行了改造,文章介绍了定子测温元件改造的具体实施过程、注意事项、新定子测温元件改造后的使用效果等,可以为其他电厂发电机定子测温元件改造提供借鉴和参考。

        万和电厂是嘉陵江梯级开发广元至重庆段的第七级电站,位于四川省蓬安县金溪镇境内,上游紧接新政电站,下游与马回电站相接。电厂装机4×37.5MW,发电机型号SFWG37.5-52/6500由东方电气有限公司制造。万和电厂3#发电机组于2008年8月并网发电,距今已运行11年。发电机长时间运行后,由于振动、发热、磁场、电场等影响,导致定子测温出现跳变、断阻、断线、测量误差大等故障。万和电厂3#机组定子有10个测温元件损坏,约占定子测温点总数的一半且损坏数量呈逐年增加趋势,影响运行人员对发电机组运行工况的判断,给发电机的安全稳定运行带来较大的风险和隐患。为解决上述问题,保证设备的稳定、安全运行,万和电厂于2019年8月对3#机组定子测温元件进行了改造。整个改造工作影响大、难点多、经过一个多星期紧张施工,顺利完成了改造工作,各项指标均达预期。下面将详细介绍改造工作的具体思路、实施过程和新测温元件指标评估等。

        改造要求和指标

        定子测温元件拟采用铂热测温电阻,在测温电阻选型时,重点考虑以下技术指标:a使用寿命要长至少5年以上;b绝缘性能、屏蔽性、防电晕、防磁化性能突出;c能满足安装位置和工艺的特殊要求;d能长期耐受高温要求;信号导线控制在φ1以内,满足狭小空间安装要求,抗拉性和导电率满足要求。

        改造中的难点

        一般来讲,当定子线圈测温元件故障后,应直接拆除故障元件,在原位置安装新元件即可。但实际情况并非这么简单,由于发电机定子测温元件安装在定子的上、下层线圈之间,测温点分布于定子线圈上、中、下的位置。若要在原位置安装新的测温元件,就得把上层线圈拆出,取出损坏的测温元件,再将新元件置入进去。这种方法安装难度大,工作量大,工期长,定子线圈在拆装过程中极易被损坏,从而引起更大的经济损失。

        改造难点解决办法

        为解决在定子原位置更换测温元件的方法费时耗财、风险极大的弊端,我们需要重新寻找一种简单可靠的测温元件改造方法。通过对发电机的定子结构进行分析后,我们决定在原损坏的测温元件附近安置新的测温元件,由于新元件和旧元件的位置和工况条件非常相似,所测的温度只有极小的偏差,一般不需测温值补偿。如确有需要,可以采集新旧位置测温元件的温度数据进行对比、分析确定补偿数值,通过软件进行测温补偿。

        改造步骤

        在发电机组大修前,通过查看中控室计算机监控系统记录,找出定子线圈中测温元件已损坏的测温点。再查阅发电机图纸资料,查找已损坏的定子测温点所分布的槽号位置以及槽的相关尺寸,通过以上数据确定确定新装测温元件的尺寸,联系测温元件厂家定制带有测温元件的保护垫条。

        定子吊出以后实施定子测温元件改造安装。在需要安装测温元件的槽楔上定位,按照槽楔→导向垫条→波浪垫条→保护垫条的顺序局部拆卸。拆下原保护垫条,换上带测温元件的保护垫条进行回装,回装前将保护垫条安有测温元件的一面涂抹半导体漆,并贴于定子上层线棒靠近气隙的端面。回装过程中如果垫条间有空隙,可根据空隙大小加多一层0.2-0.8mm的保护垫条。槽楔在回装时要特别注意,要轻轻楔进,避免机械上的损坏。改造后,用万用表测量安装好的定子线圈测温元件的阻值,确认阻值正常。最后将测温元件的引线可靠绑扎后引至定子测温端子箱,引线中间尽量避免有接头,尽量远离强电信号电缆,以免干扰引起测温信号跳变。

        发电机定子测温元件改造后评估

        万和电厂3#发电机定子测温元件改造后各项指标均达到和超过设计要求,安装和维护便捷,具有以下几方面优点:

        可靠的绝缘性:绝缘等级为F级(155℃)及以上。具有良好的长期耐热,使用寿命长达5年以上。

        可靠的机械性:测温电阻耐压力在5Mpa以上,在电阻被施加大的压力时,能防止断阻或断线。电阻引线纵向耐拉力在40N以上,可以保证在安装和运行时引线受到较大拉力不发生断线情况。

        良好的精度:测温电阻采用三线制,屏蔽性能好,精度等级B级以上,与现场测温设备相匹配。

        合适的外型:测温电阻外形与被测设备相适应,根据测温元件埋设部位情况,可以定制合适的尺寸和形状。

        其他性能如防电晕、防磁化性能良好,自热影响、热循环影响、密封性等指标符合行业标准。

        结束语

        在水轮发电机组的检修中,除非特殊情况,发电机定子基本上是不进行拆装的,这就要求定子测温元件使用寿命要与定子寿命一样长。由于定子测温元件安装位置是一个有强磁场干扰、紧邻气隙、安装空间狭小的区域,对定子测温元件的绝缘、屏蔽、防电晕、防磁化都有很高的要求,由于靠近气隙,对安装位置和安装艺也有特殊要求。万和电厂3#机组的定子测温元件改造的新工艺和新方法是在原始安装的测温元件损坏又不能拆定子绕组的情况下实施的,很好的解决了定子测温元件更换的难题,是一种简便、有效的改造修复方法。改造后的发电机组定子测温数据稳定可靠精度高,为电厂的安全生产和经济运行提供了可靠保障。

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