300MW汽轮发电机运行与维护

摘要：介绍了山西漳山发电有限责任公司2×300MW工程选用的QFSN-300-2型300MW汽轮发机电结构特点、运行方式、偏离允许值时应接纳的措施和维护经管注重事项，为年夜型汽轮发机电运行和维护提供了一定的可借鉴方式。
关头词：汽轮发机电；运行；维护

　　发机电三相隐极式同步发机电。发机电主要由定子、转子、端盖及轴承、氢气冷却器、出线盒、油密封装配、刷架等组成。采用“水氢氢”冷却方式，发机电整体为全密封结构。山西漳山发电有限责任公司2×300MW工程选用哈尔滨机电厂有限责任公司制造的QFSN-300-2型300MW汽轮发机电组的技术参数见表1。

表　300MW汽轮发机电组技术参数
功率身分：0.85　　有功功率：300MW
定子电流：10190A　　定子电压：20000V
冷却方式：水氢氢　　定子绕组接线方式：YY

1　QFSN-300-2型汽轮发机电结构特点

1．1定于

　　发机电机座为整体式。机座内腔沿周向均布18根弹性定位筋，组成机座和铁芯间的弹性支持结构，以削减在发机电运行时，由定、转子铁芯间的磁拉力在定子铁芯中发生的倍频振动对机座的影响。定子机座和铁芯的固有频率避开了倍频振动频率。

　　定子铁芯由高导磁、低比消耗的无取向冷轧硅钢板冲制的扇型片叠压而成。铁芯沿轴向分成64段，每段铁芯间形成8mm的径向透风沟。在两头外圈用特制的铜屏障板笼盖，以削减端部铁芯及结构件的消耗和发烧，知足发机电进相运行的要求。

　　定子绕组由实心股线和空心股线编织而成，绕组槽内采用540°罗贝尔换位，以削减环流附加消耗。定子绕组尽缘采用“F”级多胶云母带环绕纠缠模压成型。

1．2转子

　　发机电转轴是高强度螺栓高导磁率合金钢整体锻件。转子绕组每匝线圈由两股铜排组成，槽内部门加工出两排风孔组成斜流式气隙取气冷却风道护环材料为OMn18Cr18N合金锻钢。

　　发机电采用定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、定子铁芯及其结构件氢气概况冷却，为“水氢氢”冷却方式。

　　转子绕组槽部采用气隙取气斜畅通流畅风系统。定子铁芯沿轴向分为9个分区，其中4个进风区、5个出风区，冷热风依次交替。

2　300MW汽轮发机电运行

2．1调峰运行

　　当电网需要时，发机电允许调峰运行。在整个发机电使用寿命刻日内，启、停次数不允许跨越10000次。发机电负荷增减率，每分钟为额定负荷的3％～5％。

2．2进相运行

　　发机电进行运行的允许范围主要受发机电静态稳定和定子铁芯端部结构构件发烧两个身分的限制。这在设计参数和结构上都充实斟酌过。发机电能在超前功率因数为0.95的情况下延续运行。

2．3冷却器进水温度偏高，氢气压力变化时的氢温文负载调理

　　为了避免结露和可能的振动增加，发机电冷温度应尽量维持额定值45℃土1℃。但允许不低于30℃冷氢温度下运行，冷却器的进水温度和冷氢温度跨越额定值的运行方式参见“发机电冷却器的进水温度，氢气压力变化时允许的负载能力曲线”当冷氢温度跨越48℃时不允许发机电运行

2．4氢气冷却器发生故障时的运行

　　发机电正常运行时共有2组（每组2个，共4个）氢气冷却器，以维持机内冷氢温度恒定。当停用1个氢气冷却器时，发机电的负荷应降至额定负荷的80％或以下运行。

2．5在分歧功率因数下运行

　　当功率因数在0.85（滞后）～0.95（超前）之间变化时，发机电可以额定功率接连运行，在更低的滞后功率因数下，转子励磁电流不允许年夜于额定值；在更低的超前功率因数下，发机电受静态稳定和定于端部发烧的限制，是以，要限低功率运行。

2．6发机电失磁时的异步运行

　　在事故条件下，发机电允许短时失磁异步运行。当励磁系统故障后，在电网条件允许时，失磁运行的延续时间不得经由过程15min，这时候的允许负荷应在额定值的40％之内。发生失磁时，在初的60S内应将负荷降至额定值的60％，在尔后的1.5min之内降至额定值的40％。

2．7发机电的短时断水运行

　　在定子绕组水系统发生故障的情况下，额定负荷下断水运行允许延续时间为30S，而且此时绕组内应布满水。若是在此时间内，水系统（包括备用）不能恢复正常，应将负荷在2min内以50％min的速度下降至20％，发机电可以在20％的负荷下运行2h。

　　部门负荷下的允许断水运行延续时间参见“发机电在分歧负荷下断水的允许运行时间曲线”。备用水泵在该时间内应能切换投进运行。

3　偏离允许值时应接纳的措施

3．1措施

　　当任何被监测参数偏离允许范围时，应遵循下列原则接纳措施。

　　a）首先应迅速查清监测装配是否发生故障或旌旗灯号装配是否发生误动作，然后立即接纳响应的措施，使异常参数复位或解列、灭磁、停机。

　　b）若是被监测参数突然跨越允许值（或短时内突变），运行操作人员应迅速将发机电解列、灭磁、停机。然后再查清故障缘由。未查清故障缘由之前不得重新投进运行。

3．2措施的具体实施

　　a）当发机电定子绕组（层间或出水）温度、定子铁芯温度等参数中的任何一项延续上升至划定的各自允许值以上时，旌旗灯号装配自动报警。运行操作人员见到报警旌旗灯号应迅速使发机电减负荷，直至该温度降至允许值以下为止。若是减负荷不奏效，应立即消除发机电负荷并与电网解列。

　　若是丈量发机电定子绕组各个出水温度的温差年夜于10℃，也应接纳上述措施。

　　当用电阻法测得的发机电转子绕组的温度跨越允许范围时也应接纳上述措施。

　　b）当发机电轴承温度及其回油温度延续上升时，可适当提高进油温度。若是温度跨越允许值，应立即停机并检查缘由。

　　C）当发机电内发现少许水时，应当将水排出并增强对发机电的监视。

　　若是机内继续积水，则必需依次断开氢气冷却器，以查清哪台冷却器发生漏水故障。然后接纳措施将故障断根。

　　当发现内冷水压比机内氢压高时应对此情况立即处置，使其压力恢复正常，同时监视野棒的温度并注重机内是否有水放出。这时候应尽量停机，以便查清和消除隐患的根源。

　　d）机内氢气应知足基本数据的要求。当机内氢气压力低于或高于额定值时，运行操作人员应立即补氢或排氢。当机内氢压急剧下降即漏氢量过年夜时，应尽快查清漏氢缘由和部位。需要时应降负荷直至停机进行检查。

　　当机内氢气纯度下降至允许下限值时，应接纳补、排氢的方式提高机内氢气的纯度。机内氢气湿度偏高，对绕组尽缘及转子护环发生有害影响。是以，运行时机内冷氢气尽对湿度必需低于（或露点温度-18℃），即在机外常压下取样化验时氢气中的水汽浓度不高于1g／m3（或露点温度-18℃），在任何运行方式下都必需连结这一数值。

　　e）当氢气冷却器及水水冷却器内的二次水流量下降至额定值的75％时，旌旗灯号装配应报警。运行操作人员应适当减小发机电的负荷。同时应接纳措施恢复至额定流量。

　　f）当定子绕组进水温度、机内冷氢温度低于允许范围，应接纳措施使其恢复正常（调理氢气冷却器，水水冷却器中的二次水温度或流量）。

　　g）当内冷水导电率跨越额定值到5μs／cm时，旌旗灯号装配应当报警。运行操作人员接到报警旌旗灯号后，必需用新鲜及格的内冷水更换原本的内冷水使导电率降至额定值以下。若是不能奏效，则当导电率到达10μs／cm时，应迅速消除发机电负荷并与电网解列。

　　当内冷水中PH值和铜离子含量超标时，必需更换内冷水，使这两个数值到达尺度值。定子绕组内冷水系统的充水和补水均必需由凝结水除盐装配以后的汽轮机凝结水泵管道供给。

　　当内冷水中含有氢气且取样化验氢气含量跨越3％时，应增强对发机电的监视。每隔1h用化验方式检测一次内冷水中的氢气含量。同时注重定子绕组各线棒的温度和机内是否有水排出。此时必需保证氢压高出内冷水压0.05MPa。机组应尽快停机，多应不跨越3昼夜。以便消除内冷水中泛起氢气的根源。若是每小时取样检测时发现捕集器中氢气含量跨越20％，应立即消除发机电负荷并解列、灭磁、停机，消除故障根源。

　　h）当发机电轴承室及主油箱内或发机电轴承回油中的氢气含量跨越1％，必需尽快停机，消除漏氢的根源。

　　当封锁母线外壳内的氢气含量跨越1％时，必需迅速向其内充进惰性气体（二氧化碳或氮气）。同时立即消除发机电负荷并与电网解列、灭磁、停机。不等机组停下便起头排出机内氢气。随后找出并消除漏氢根源。

4　运行中监视参数

　　为确保发机电的正常运行，应监控和记实有关机组运行状态的电气参数、冷却介质参数及机械参数。若有功功率、无功功率、定子电压、定子电流、定子绕组温度、定子绕组内冷水出水温度、机内压力、密封油压、轴承温度、轴振动等。

5　发机电维护

5．1集电环和电刷的维护

　　日检查：每一个工作班应对碳刷做直观的检查。观察是否有火花及火花的年夜小，集电环和电刷装配的温升及噪声情况等。如发现碳刷火花、过量的碳粉或碳刷振动，应按周期检查要求进行维修。

　　周检查：每周对碳刷做一次周全的检查。

　　a）检查碳刷的勾当情况；
　　b）检查弹簧压力是否平均；
　　C）检查碳刷的振动；
　　d）检查碳刷的磨损情况；
　　e）检查是否有脱辫现象。

5．2对励磁回路尽缘电阻的检测与维护

　　发机电励磁回路电阻低于0.5MΩ时的运行，须经总工程师核准。

5．3氢冷器的维护

　　每一年应清算水室、盖子和管板的内概况，清算管板内概况，凭据二次水的状态而定。每次检修和清算后，应进行0.6MPa的水压实验，连结30min。

6　结论

　　本文经由过程对QFSN-300-2型汽轮发机电结构介绍，连系运行经验，提出了运行、维护中泛起的问题和处置方式，为年夜型汽轮发机电运行和维护提供了一定的可借鉴方式。