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西门子发电机早期故障诊断分析
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2019 年电力企业设备管理智能化技术交流会 -978- 西门子发电机早期故障诊断分析 华能邯峰发电厂,李西哲 摘 要:本文包含前瞻性的陈述和信息――着远于将来而非过去的事件,主要阐述了西门子 THDF 发电机在线运行监 视和故障分析的具体方法。从状态诊断的必要性入手,介绍了局部放电、端部绕组振动、转子绕组匝间短路对发电机的 危害方式,然后根据 IEC_TS 60034-27-2 和西门子文献资料,结合邯峰电厂实际情况,选择适当的在线监视措施,提前 发现发电机存在的隐患,真正做到状态检修,避免非计划停运。 关键字:发电厂;局部放电;端部绕组振动;转子绕组匝间短路 就目前来说,西门子发电机状态诊断常常被忽 视。发电机缺少预防性的维护是一大漏洞,做为一 个关键设备,如果其故障则没有备品替补;劣化状 态失去监视随时可能造成停机,尤其是静子线棒损 坏,甚至几个月无法恢复,这种情况下,发电量损 失远远大于发电机的修复成本,所以,适当的状态 诊断是必要的。 状态诊断分为离线诊断和在线诊断。离线诊断 的测量具体内容:停机前数据采集、专业工程师的 可视检查、绝缘电阻和极化指数、绕组直阻、直流 充电电流和泄漏电流、直流耐压、离线局部放电、 介损试验、静子线棒和铁芯之间的接触电阻、贯穿 螺栓的绝缘电阻、静子铁芯低磁通试验、静子铁芯 高磁通试验、槽楔松紧度试验、静子端部绕组模态 分析。转子绝缘电阻、转子绕组直阻、转子绕组匝 间短路试验(RSO 重复冲击试验) 、离线转子磁通试 验、阻抗试验、磁极平衡、护环着色和超声波检查、 其它部件的无损探伤试验(轴颈、轴承壳、风扇叶 片) 。在线诊断又分为连续在线测量和定期在线测 量。本文重点介绍连续在线测量。 目前,国内西门子发电机绝缘的初期劣化仅仅 依靠部分离线诊断项目来诊断,普遍缺少有效准确 的在线监视手段,仅仅处于依靠发变组保护装置防 范其造成损坏的阶段。一般情况下发变组保护装置 动作跳机后,发电机内部已经损坏,更主要的是保 护装置对局部放电、端部绕组振动等没有任何保护 作用。发电厂作为电力系统的供给侧,对于高质量 电能的生产和输送具有至关重要的作用,在我国工 农业生产方面占有重要的地位。随着我国经济由高 速增长期进入“经济新常态”期,电力市场改革使 燃煤发电企业的利用小时数逐年降低,客观上要求 企业增效节支、降低发电成本、缩短机组检修时间、 逐渐由计划检修过渡到状态检修,这样,发电机运 行监视的重要性逐渐显现出来。但是由于局部放电 和端部绕组振动本身具有偶发性、间断性、低电压、 交叉耦合的工作属性,对早期发现增加了难度,而 西门子 GenAdvisor 在线监视系统可以有效地解决该 问题,该系统可以将发电机、主变、高厂变和脱硫 变局部放电的监视整体纳入其中。目前,全球超过 100 台西门子发电机装有该系统,值得我们吸收借鉴。 随着绝缘材料和制造工艺的提升,发电机的容 量愈来愈大,调度方式多为中等负荷和峰值负荷运 行,而燃煤发电机容易受到较大的热应力冲击,而 一旦绝缘损坏,修复成本较高,修复周期较长,这 也是运行时间超过 100K 小时后各发电企业最终都要 面临的问题。

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