南京凯盛多台发电机烧毁原因分析交流课件

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1、南京凯盛开能环保能源有限公司 发电机烧损原因分析与交流,工程技术部自电室 杭松华 2013.05,发电机烧损原因分析与交流,一、现状 2007年9月11日至今，我公司一共订购发电机131台（包括印度、土耳其、沙特等国际工程），共包括六家发电机厂，其中四川东风71台，济发43台，杭发10台，东汽3台，南汽2台，南阳2台（尚未投产），大部分项目均使用良好，但在华新赤壁、华新株洲、华新郴州、松滋双七、湖南耒阳、河北鼎星、开阳紫江、嘉峪关铁合金等八个项目共11台发电机发生了不同程度的损坏现象，且均为四川东风发电机厂设备，其他发电机厂未发现类似问题。 四川东风厂发电机短期内在多个项目上连续烧坏多台，对公

2、司形象造成很大的负面影响，对我公司市场经营及项目管理带来了很大的压力，同时，也对相关培训工作提出了更高的要求。下面就多次烧损现象进行情况说明及原因分析。 二、现场情况及原因分析 因部分项目无详细调查报告，因此主要整理了湖北松滋双七、湖南,发电机烧损原因分析与交流,耒阳等几个项目发电机烧损事件的现场情况与原因分析。 1. 湖北松滋双七项目 1.1 现场情况 2011年7月25日，运行人员进行同期并网操作，按下手动合闸按 钮时，发电机“复合电压过流保护”动作，但未能跳开发电机出口开 关，后联络线“电流速断保护”动作，但也未能跳开联络线电站侧开 关，最终越级跳开了总降35kV侧开关，导致水泥厂全厂失

3、电，扩大了 事故范围，造成了极其恶劣的影响。 机组停运后，检查发现发电机定子B、C相线圈烧毁，定子铁芯部 分烧熔（见图一），导致发电机整体返厂修理，直接经济损失达60万 元，机组投产延期24天。 1.2.原因分析 1.2.1 建设单位未按照相关规定实施监理制度，并在工程尚未移交/未办理代保管手续且总承包单位、调试单位不在现场指导的情况下，指挥本单位运行人员擅自进行并网操作，发生了非同期并列，这是导致本次故障的直接原因及主要原因。,发电机烧损原因分析与交流,图一,发电机烧损原因分析与交流,1.2.2 调试单位未按照批准的施工组织设计在规定的时间内完成核相及同期试验项目，这是本次事故的间接原因。

4、1.2.3 安装公司接线不可靠，以及调试单位未进行发电机出口、联络线电站侧等处断路器分合闸试验，未能发现断路器分闸回路缺陷，导致保护动作时，断路器未能跳闸，是事故扩大的直接原因。 1.2.4 我公司作为总包单位，未能及时制止建设单位非预期使用工程实体，对施工单位、调试单位不规范施工、调试没有采取有效措施，是事故发生、扩大的间接原因。 2. 湖南耒阳项目 2.1 现场情况 2011年10月8日，业主方在升压过程中发现发电机保护装置显示B相没有电压，对二次线及熔丝检查后，B相仍无电压，停止操作后，拆开发电机中性点短接排，摇测发电机绝缘，发现B相发生接地短路，排除发电机出线电缆故障后，进空冷室检查发

5、现发电机本体出线端环氧树脂板有碳化痕迹，三相铜排软连接有弧光烧蚀痕迹，但铜排连接紧固，无松动现象。10月9日，打开发电机前后端盖发现，两端匝间各有6匝固定,发电机烧损原因分析与交流,扎带断裂，B相线圈匝间绝缘物部分炸开，并有轻微焦臭味。 经检查发电机保护装置后发现，9月30日凌晨1点54分，发电机保护装置“差动速断保护”动作，发电机主开关 跳闸、励磁跳闸、汽轮机跳停。运行人员未能检查出异常情况，复位后，于凌晨3时继续开机运行，至晚22时18分，发电机“定子接地零序过流保护”动作，调停发电机组。 了解情况后，于2011年10月14日，将发电机转子抽芯检查，发现定子B相槽口有一处电击穿痕迹，定子线

6、圈第一道箍绑扎线松动移位，绑扎线断面为白色且软化明显，没有浸漆痕迹及固化处理，有部分线圈移位。 经现场口头询问，发电机保护动作前，水泥厂内曾发生短路故障，总降进线保护动作，跳闸后，有过重合闸。 另，对湖南耒阳9MW发电机拆盖检查时发现，发电机端部线圈绑绳只有刷漆，未浸漆。 2.2 原因分析 2.2.1 外部故障，线路跳闸后，未检无压或检同期重合闸，造成非同期，造成发电机内部故障，发电机“差动速断保护”动作，跳停机组。,发电机烧损原因分析与交流,2.2.2 建设单位运行管理不规范，发电机主保护动作后，运行人员违反 安全操作规程，未对发电系统一二次部分进行全面检查，草率开机 ，长 时间带缺陷运行，

7、造成发电机故障扩大。 2.2.3 外部短路时，发电机承受短时短路电流冲击能力不足，绝缘工艺 粗糙，存在绝缘薄弱点，且线圈绑扎固定不牢固。 3. 河北鼎星 3.1现场情况 2011年10月31号晚11：59分，发电机有功4000KW左右，无功 2000kvar左右，功率因数0.90.93。因调节无功，整定功率因数， 当功率因数调节到0.95时，励磁系统功率因数表显示不稳，功率因数突 增至1.0，再激变为0.3，后变为0.70.8。根据现场照片，发电机定 子发生过电压，至11.5kV（见图二），后发电机“差动速断保护”动 作（图三），将机组解列。打开端盖检查发现，发电机烧损严重（图四 、五），绝缘

8、工艺较差（图六） ，绑扎带偏移严重（图七、八）。,发电机烧损原因分析与交流,图二,发电机烧损原因分析与交流,图三,发电机烧损原因分析与交流,图四,发电机烧损原因分析与交流,图五,发电机烧损原因分析与交流,图六,发电机烧损原因分析与交流,图七,发电机烧损原因分析与交流,图八,发电机烧损原因分析与交流,3.2 原因分析 发电机过电压造成定子绕组A、B相绝缘损坏，A、B相间短路，但 发电机过电压原因不明，有可能是励磁调节时，外部有电压扰动，发 生了暂态过电压。但在11.5kV情况下，发电机绝缘短时间内不应发生 损坏，因此，造成发电机烧坏的主要原因，应该是发电机自身绝缘水平 太低。 4. 开阳紫江 4

9、.1 现场情况 电网故障时（怀疑是总降进线跳闸后重合闸造成非同期），发电机 定子线圈绑扎带断裂，线圈变形发生位移；C相出线端子处虚连接导致 铜排烧熔，C相严重受损。 4.2 原因分析 4.2.1 安装单位安装质量粗糙，造成虚连接。项目现场监管力度不够。 4.2.2 发电机质量问题，存在绝缘薄弱点，且线圈绑扎不牢固，难以承,发电机烧损原因分析与交流,受短路电流的冲击。 5. 嘉峪关铁合金 5.1 现场情况 发电机外部发生短路故障（升压变故障），对发电机打开后盖进行检 查时，发现发电机定子绕组线圈有松动现象，参见图九。 图九,发电机烧损原因分析与交流,5.2 原因分析 外部故障时，发电机线圈绑扎固

10、定不牢固，承受短时短路电流冲击能 力不足。 三、结论 综上所述，造成发电机烧损原因主要有以下几点： 1.接入系统设计不严密，余热电站投运前，水泥厂为用户工程，总降进 线线路跳闸后，有重合闸装置进行线路重合，以保证可靠供电，电站投 运后，增加发电机又一电源点后，未能及时调整原有进线线路重合闸条 件（设置检无压或检同期合闸）。 2.发电机制造工艺及质量缺陷，难以承受短时短路电流冲击，绝缘工艺 粗糙，存在绝缘薄弱点，且线圈绑扎固定不牢固。 3.发电机厂家在设备制造及试验时，执行标准偏低，各部门衔接不畅， 监管不到位。 4.建设单位管理不规范，擅自开机，且管理经验不足，运行人员自身经 验欠缺。,发电机

11、烧损原因分析与交流,5.安装单位安装接线不牢固，不可靠；调试单位未能按照标准要求进行 相关试验。 6.项目现场对于安装单位及调试单位监管力度不足。 四、措施 1.要及时提醒业主进行完善的接入系统设计，改造原有电气系统，以满足安全可靠运行的要求。 2.发电机厂应改良绕组绝缘工艺，建议采用VPI真空浸漆工艺，提高绝缘水平。 3.发电机厂需提高定子铁芯硅钢片制造工艺，清除毛刺、杂质及氧化物，提高硅钢片间绝缘，降低因老化、振动磨损或过热引起的绝缘损坏程度。 4.发电机厂应提高绑扎绳绝缘水平，对端部线棒的绑扎方式及固定结构要进行改进，要使发电机端部形成一个整体，减轻端部在运行中所承受的振动，同时避免间隔垫块与线棒之间的摩擦。 5.发电机厂家应提高设备制造及试验标准，对相关环节加强监管，严把,发电机烧损原因分析与交流,质量关。 6.要加强并细化运行人员培训，提高运行及检修管理水平。日常运行维护必须严格按照安全规程及操作规程进行，发电机保护动作跳机后，必须经过详细检查，做完全面试验，确保无缺陷后，方能重新开机。 7.正常运行期间，运行人员应加强巡检，提高巡检质量，要及时发现安全隐患，及时排除。 8.项目现场要加强安装单位及调试单位管理，严格按照国家规定进行安装指导及调试验收。,2020年7月30日星期四,