桃江水电站水轮发电机组试运行缺陷的技术改造

　　桃江水电站水轮发电机组试运行缺陷的技术改造【】：桃江水电站自2006年3月试运行以来发现了水轮发电机组的八项缺陷，它们是主轴密封水从河道取水后直接使用；发电机组合轴承漏油；定子线棒两端端箍焊接固定片部分用铁片；冷却风机未装导流罩；冷却风机电机固定螺母、垫片时有脱落；定子内部除湿机加热器无法投入使用；发电机组合轴承润滑油高位油箱加热器没有投入使用；发电机定子温度过高等。通过技术改造，已经消除了这些缺陷。　　【关键词】：桃江水电站；水轮发电机组；缺陷；技术改造　　1概况　　桃江水电站位于江西省信丰县铁石口镇，装机2×12.5M,水头10.8m，集雨面积3679km2,设计年发电量7790万k高层的山坡利用一半径7.5m深2m的圆形状水池作为沉淀过滤池，在沿直径方向砌一道分隔墙将水池分沉淀池和清水池两部分，对抽上的河水经过沉淀和过滤后经分隔墙的高水位孔流到清水池，再通过管X向主轴密封供水。　　2.3效果　　 通过改造后，主轴密封水供水压力平稳，水源清洁，且主轴不再渗水，改造二年来未见异常。同时，此大水池的储备水也为电站提供了消防水源。　　3发电机组合轴承端盖的密封改造　　3.1现象：发电机定、转子全是油雾，定子﹣y方向几乎是浸在润滑油中，在水机舱的组合轴承的端盖处每日漏油量近一桶。　　3.2组合轴承漏油原因：因机组在安装时振动过大造成组合轴承上下游密封端面间隙加大，虽组合轴承采用的是不藏油的喷淋式润滑径向、正推、反推瓦的冷却方式，但轴承高速旋转磨擦瓦面使油发热和产生气泡造成的油雾源源不断的从上下游端面密封间隙排出。　　3.3改造措施及效果：通过购买市面上专利产品——无间隙主轴密封端盖，更换后上下游均无一滴油渗漏，有效减少了漏油损失、改善了水机舱和发电机内的工作环境、防止了发电机的绝缘电阻降低。　　4发电机内部冷却风机加装导流罩　　4.1现象：冷却风机出力不足，定子温度过高。测量发电机定子内部的6台7.5KW冷却风机电机的电流为7.6A左右，而按出力7.5KW，功率因素0.8计算，此功的电机额定出力时电流应为12A。 　　4.2原因：通过对轴流风机拆下分析和与风机生产厂家联系，对照风机厂家图纸，发现原发电机出厂时的冷却风机少装了一节导流罩(许多教科书称整流器)。　　4.3改造措施：对每台风机加装导流罩。　　4.4加装效果：在将装有导流罩的冷却风机装入发电机后，再测量冷却风机电机电流为11.8A，说明风机功率已基本达到设计要求。经过试运行观察，与未装导流罩时比较在同样定子温度下，发电机出力可增加1000kW。　　5定子线棒端箍改造　　5.1现象：发电机运行一段时间进入定子内检查时，偶然发现发电机定子线棒端箍定外云母带发黑，细看后发现是发热后碳化，再对上游端箍的二十八片固定压板检查，发现共有三处发黑，经用磁铁试吸检查是否为磁性材料，发现这三处发黑处的端箍固定压件均为磁性材料。　　5.2缺陷原因：因为发电机定子线棒上下游端箍处是交变的电磁场聚集处，磁性的扁铁在此会形成涡流发热，类似于电磁炉的加热原理，从而每当发电机负荷增大时，发热量也增大，当温度增大到一定温度后，绑扎的云母带和涤玻绳便碳化发黑。估计是出厂时非磁性固定件少了3个，工人随手找了三块扁铁补焊上。　　5.3 处理：用锯片将发热的三处扁铁锯断重新扎云母带和涤玻绳。　　5.4效果：处理至今已二年多，再观察云母带和涤玻绳未再碳化发黑。说明这样处理是可行的，从而减少了发电机定子局部发热，间接提高发电机出力，避免了因云母层彻底碳化后绝缘降低而引起的绝缘击穿事故。　　6其它技术改造　　6.1冷却风机紧固螺丝增防松脱措施：在日常检查时，偶尔会发现定子内部有个别脱落的螺丝、螺母、垫片，经查找是发电机内冷却风机电机的紧固件，在每个冷却风机可能会有螺丝松动的紧固螺丝上加装弹簧垫和表面涂螺纹防脱剂后未见紧固件再次脱落。　　6.2定子加热器增设测温控制仪：桃江水电站发电机在冷却风机支架上设置了三个1200W的加热器，以供冬季温差大时防止线圈结露而加热使用。但是出厂配的自动控制电路没有按自动投退方式接线，使两台发电机的加热器均不能投入使用，致使冬季时发电机定子结露，为此在发电机内风机支架上安装一测温控制仪，设置成停机且当温度低于20℃时加热器动作，当开机或环境温度高于25℃时，加热器不工作。经过改造至今，发电机定子未再发现结露现象。　　6.3排除润滑油高位油箱油加热器故障：为增加冬季油的流动性，厂家出厂设计成润滑油高位油箱油温加热器工作状态为小于20℃时开始加热，大于23℃ 时停止加热。而桃江水电站在冬季巡查时发现油加热器不工作，于是检查电阻接线，发现安装时接线接错，改正后，油温加热器工作正常，从而保证了冬季工作时润滑油的流动性，提高了组合轴承内各瓦的冬季润滑性能。　　6.4发电机定子温度过高的改造,通过加大线棒截面面积和增加铁芯截面面积，更换全部硅钢片和线棒使发电机在满负荷出力时定子温度小于120℃，从而使电站可以达到最大出力。　　7结束语　　7.1主轴密封水的水源从河道直接取水，改为高位水池沉淀后供水，稳定了主轴密封水水压和提高了水的清洁度，从而改善了主轴密封的使用寿命，同时高位水池的水为全站消防系统提供的消防水源。　　7.2组合轴承端盖的密封改造，冷却风机加装导流罩，线棒端箍改造减少了渗油，加大了散热，降低了发热，改善发电机的工作环境，减少绝缘破坏，从而提高了发电机的出力和寿命。　　7.3在紧固螺丝上用螺纹紧固剂对发电机内各紧固件进行了全面加固，减少了螺丝等紧固件脱落，从而减少紧固件短路造成烧坏机组的可能性。　　7.4加装了定子内部除湿加热器控制回路。使定子可在温度较低时，启动加热器驱潮，减少定子湿度，确保定子防止受潮而产生的绝缘降低。 　　7.5检修了高位润滑油箱内油加热器的控制回路，使润滑油在冬季可在流动性较好的温度运行，保证了发电机各轴瓦的润滑。　　7.6通过对发电机定子改造，使发电机出力达到额定值。　　7.7桃江水电站的水轮发电机组，经过上述改造，使设备的健康水平大大提高了出力，对电X的稳定运行具有积极意义。