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探究水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子引線安全性
最近幾年隨著巨型機(jī)組、抽水蓄能、高轉(zhuǎn)速機(jī)組的增多,對(duì)轉(zhuǎn)子引線的安全性提出了更高的要求。
一、轉(zhuǎn)子引線破壞方式
1、機(jī)械破壞:對(duì)于轉(zhuǎn)速高、直徑大、頻繁啟動(dòng)的機(jī)組,在機(jī)組運(yùn)行時(shí),由于強(qiáng)大持續(xù)的離心力或頻繁啟動(dòng)造成疲勞的作用,轉(zhuǎn)子引線容易發(fā)生串動(dòng)、撕裂,這種情況如不及時(shí)解決,轉(zhuǎn)子引線就有被拉斷的危險(xiǎn),使運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極失去勵(lì)磁,而引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。
2、電氣破壞:因環(huán)境潮濕使轉(zhuǎn)子引線絕緣電阻降低,長(zhǎng)期使用在過(guò)熱、潮濕環(huán)境下絕緣材料老化、劣化,或灰塵、油污等的積累使轉(zhuǎn)子絕緣距離減小,都易造成轉(zhuǎn)子引線一點(diǎn)或兩點(diǎn)接地,如接地現(xiàn)象不能得到及時(shí)處理,將使發(fā)電機(jī)磁路不對(duì)稱,機(jī)組產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng),造成軸系破壞。
二、轉(zhuǎn)子引線固定及連接方式
通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子引線機(jī)械破壞的方式進(jìn)行有限元分析及對(duì)以往機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),東莞電機(jī)廠建議采取如下措施對(duì)轉(zhuǎn)子引線固定及連接:
1、轉(zhuǎn)子引線的固定方式有固定夾,擋板夾等固定方式。固定夾是用兩層絕緣板將轉(zhuǎn)子引線夾住,靠夾緊力限制轉(zhuǎn)子引線的移動(dòng),適用于離心力不大的位置固定。擋板夾是在轉(zhuǎn)子引線受力方向用絕緣板頂住,適用于轉(zhuǎn)子變形較大且受力較大的位置固定。通常,我們根據(jù)機(jī)組結(jié)構(gòu)和位置的不同,選擇不同的固定方式。
2、轉(zhuǎn)子引線的連接方式是根據(jù)機(jī)組勵(lì)磁電流的大小選擇的,通常有電纜連接和矩形銅排連接。勵(lì)磁電流小的選擇電纜連接,勵(lì)磁電流大的選擇矩形銅排連接。無(wú)論選擇那種連接方式,都應(yīng)考慮使用環(huán)境因素(溫度、濕度、日照等)的影響,來(lái)選擇合適的電纜或矩形銅排規(guī)格。同時(shí)為了防止接觸電阻過(guò)大,使轉(zhuǎn)子引線局部發(fā)熱嚴(yán)重,通常在接觸面刷鍍銀或搪錫。同時(shí)對(duì)變形較大的區(qū)域應(yīng)預(yù)留有一定的變形量,通常采用柔性連接。常用的柔性連接方式有:軟連接和Ω彎連接。
三、絕緣參數(shù)的選擇
機(jī)組運(yùn)行時(shí)不可避免的存在高溫,機(jī)械的應(yīng)力和振動(dòng),有害氣體、化學(xué)物質(zhì)、潮濕、灰塵等各種因素的作用,這些因素對(duì)絕緣材料比對(duì)其他材料有更顯著的影響,所以絕緣材料是決定轉(zhuǎn)子引線安全的關(guān)鍵材料,根據(jù)絕緣材料的性能及破壞方式,選用性能優(yōu)良的絕緣材料,同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)注意:
1、根據(jù)機(jī)組勵(lì)磁電壓的大小,選擇合適的爬電距離和放電距離,對(duì)于勵(lì)磁電壓較大的機(jī)組,應(yīng)適當(dāng)提高爬電距離和放電距離。
2、加強(qiáng)相關(guān)絕緣材料的制造工藝和裝配質(zhì)量,提高其機(jī)械強(qiáng)度。
四、日常檢修時(shí)的維護(hù)
1、在機(jī)組的檢修時(shí)注意觀察轉(zhuǎn)子引線的固定與連接處,是否有發(fā)生位移的跡象,如位移量較明顯,說(shuō)明此處受力較大,應(yīng)分析出原因,并增加固定夾與擋板夾或改進(jìn)連接方式,避免轉(zhuǎn)子引線因位移較大而發(fā)生拉斷的現(xiàn)象。
2、在機(jī)組的檢修時(shí)注意觀察轉(zhuǎn)子引線絕緣是否有的破損、老化等現(xiàn)象,是否有油污、水、灰塵等污物積累。若絕緣材料破損、老化,應(yīng)及時(shí)更換該部件,若有污物,應(yīng)及時(shí)清理干凈。同時(shí)應(yīng)分析造成絕緣破損的原因,及時(shí)解決。
3、若機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)或檢修,注意對(duì)轉(zhuǎn)子引線的防潮,適時(shí)對(duì)其干燥。同時(shí)在啟機(jī)前,檢查一遍絕緣電阻,看是否在許用值范圍內(nèi)。
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