核心提示：　　張建忠劉長(zhǎng)江劉宏志楊育才李國(guó)華41.河北省電力試驗(yàn)研究所，河北石家莊050021；2.河北省電力公司，河北石家莊050021；3.衡豐發(fā)電有限責(zé)任公司，河北衡水，53000；4.石家莊熱電廠，河北

　　近年來，河北省南部電網(wǎng)以下簡(jiǎn)稱河北南網(wǎng)發(fā)電機(jī)組不斷發(fā)生發(fā)電機(jī)定子鐵芯折斷故障以及運(yùn)行中因定子鐵芯松動(dòng)使振動(dòng)和噪音，大等現(xiàn)象。發(fā)電機(jī)鐵芯故障振動(dòng)及噪聲的產(chǎn)生比較復(fù)雜，它涉及到發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)制造運(yùn)行以及電磁力機(jī)械力熱力等多種因素，給發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行帶來隱患。艿個(gè)造成機(jī)組被迫停運(yùn)。閃此，有必要付此問以起足夠甫虬1近年來河北南網(wǎng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的鐵芯事故和噪聲增大現(xiàn)象例1評(píng)發(fā)電機(jī)系東方電機(jī)廠1988年5月生產(chǎn)，冷卻方式為水氫，額定功率因數(shù)0.85，定子額定電壓15.751常運(yùn)行發(fā)屯機(jī)噪聲突然，大。當(dāng)時(shí)，功功宇。200無功功宇。53人，電氣參數(shù)及發(fā)電機(jī)各部件溫度正常，升降無功功率對(duì)噪聲叢本沒有影，調(diào)整發(fā)電機(jī)卡付報(bào)動(dòng)噪聲影響不大降負(fù)荷乍1601；后，恢復(fù)正常。發(fā)電機(jī)空載升壓時(shí)測(cè)量發(fā)電機(jī)振動(dòng)和噪聲，在定子電壓為13 1時(shí)，倍頻振動(dòng)突然，大，在161時(shí)出現(xiàn)倍頻振動(dòng)，降壓后各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)減小，噪聲無明顯變化。停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)。發(fā)電機(jī)兩端定位筋螺母松動(dòng)汽側(cè)0點(diǎn)位置螺母有空響聲，3點(diǎn)位置螺母完全松動(dòng)，勵(lì)側(cè)1點(diǎn)位置螺母有空響聲；鐵芯背部1交松。

　　1.2例某廠發(fā)屯機(jī)為哈爾濱電機(jī)廠少處年卞產(chǎn)，冷卻方式為水禮，額定容量為3叫河在遠(yuǎn)行中出現(xiàn)聲音異常，停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)定子勵(lì)側(cè)槽口34與35槽之間第64段鐵芯35槽與36槽之間第1段鐵芯1槽與2槽之間第1段鐵芯等處嚴(yán)重過熱且齒部有燒傷，第35槽與36槽端部鐵芯齒部用手能搖動(dòng)；上層線圈的第23536槽線棒槽口絕緣因鐵芯搖動(dòng)有磨損，36槽線棒磨損尤其嚴(yán)重，活動(dòng)的鐵芯將5.5的線絕緣磨損達(dá)5深，用專月儀器測(cè)量槽楔壓緊情況，發(fā)現(xiàn)槽楔普遍較松，按廠家規(guī)定其值應(yīng)在0.20.5mm之間，實(shí)際測(cè)量值達(dá)至lJ以水該廠與機(jī)同生產(chǎn)廠家眉型號(hào)的機(jī)組在正常運(yùn)行帶有功負(fù)荷300添界且當(dāng)內(nèi)冷水溫度由25升高到36后，噪聲和振動(dòng)變大，噪聲特征為低頻噪聲，機(jī)座振動(dòng)幅值由0.008大到00，當(dāng)水溫控制在3左在負(fù)荷在30 1賈以下時(shí)，發(fā)電機(jī)的噪聲和振動(dòng)基本趨于正常。

　　機(jī)組大修解體后，在鐵損試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)鐵芯有4處過熱點(diǎn)，定子勵(lì)側(cè)引線夾板8處松動(dòng)。

　　1.3例某廠機(jī)都是哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn)額定容辯300隨。冷卻方式為水闈氫。在運(yùn)行中保護(hù)2次發(fā)出定子接地信號(hào)，被迫停機(jī)后，檢查發(fā)現(xiàn)定子線絕緣在第1段鐵芯處被斷裂的硅鋼片鋸壞。邊段鐵芯階梯；有多處桂鋼炒可搖動(dòng)，2運(yùn)行中鐵芯過熱分析現(xiàn)代大型發(fā)電機(jī)的定子鐵芯通常是由高導(dǎo)磁低比損耗的冷軋無取向度為0.35，0.5的扇形硅鋼片疊壓而成，硅鋼片面涂有絕緣漆。由20片左右扇形娃鋼片疊成的鐵芯段，用12肘，1機(jī)的扇形片有側(cè)疊裝在定位筋上，因此全部扇形通過定位筋本身彼此呈現(xiàn)電氣連接。如果鐵芯片的絕緣受損或變低。發(fā)屯機(jī)在運(yùn)行中就形成電流的閉合回路，這個(gè)渦流產(chǎn)生的損耗與回路電阻有關(guān)，當(dāng)桂鋼片絕緣損壞嚴(yán)重時(shí)，電流可能達(dá)到很大的數(shù)值，使鐵芯溫度升高甚至溶化，造成嚴(yán)重事故。鐵芯片間絕緣破壞造成短路的原因制造廠在定子繞組下線前銼其鐵芯扇形邊緣效鐵芯樂裝不緊引起合片振動(dòng)和片間絕緣破壞；壓裝時(shí)采用的壓力過大，超過2河，3使片間絕緣破壞；運(yùn)行電壓長(zhǎng)時(shí)間高于1.1倍額定電壓；在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中因某種原因膛內(nèi)突然出現(xiàn)堅(jiān)硬異物，在風(fēng)壓及轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)等作用下撞擊鐵芯等。

　　3發(fā)電機(jī)鐵芯故障振動(dòng)及變松原因3.1鐵芯的制造質(zhì)量發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中鐵芯會(huì)受到各種力的作用，其中轉(zhuǎn)子和定子之間的徑向力波形成的交變磁拉力及鐵芯的自屯很大成免如果鐵芯壓裝比較松舊力波將導(dǎo)致鐵芯和個(gè)，扇形片的振動(dòng)出現(xiàn)噪音和齒的斷裂。

　　定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的相互作用，使定子機(jī)座鐵芯線圈受到旋轉(zhuǎn)力波的作用，它隨磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)不斷改變位置，對(duì)于2極隱機(jī)發(fā)電機(jī)來說，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)回轉(zhuǎn)周，磁拉力和電磁振動(dòng)就變化2次，也就是2倍電源頻率。因此，發(fā)電機(jī)在正常工作時(shí)，鐵芯線棒等部位將受到個(gè)2倍于發(fā)電機(jī)頻率的旋轉(zhuǎn)力波作用。

　　受此力的影響，鐵芯線棒可能產(chǎn)生振動(dòng)，由電磁力生的鐵芯投，咽為橢，咽。故發(fā)屯機(jī)設(shè)制造時(shí)，應(yīng)使鐵芯線棒的自振頻率遠(yuǎn)離100出，避免與10出的電磁激振頻率接近而發(fā)生共振效應(yīng)，產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和噪聲。

　　鐵芯壓裝緊度變松時(shí)，受力波的作用會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)摩擦，使片間絕緣降低，容易形成閉環(huán)渦流，在它引起的銹斑，這時(shí)面可能完全是干燥的。振動(dòng)的疊片上的銹斑往往很穩(wěn)定，在生銹的部位涂上絕緣漆后，銹蝕不會(huì)停止，因?yàn)樵谶@個(gè)部位涂的絕緣漆很快又被破壞鐵芯或它的個(gè)別區(qū)域甩裝變松的主耍原因是扇形片的厚度特別不均勻定子定位筋安裝不準(zhǔn)確通風(fēng)槽鋼安裝不正確鐵芯在制造廠時(shí)的疊裝質(zhì)試低劣定子外殼振動(dòng)大和螺帽的鎖扣不可靠而使拉緊螺桿的螺帽旋出等從前面的故障現(xiàn)象可以看出。

　　最常的甩裝變松出現(xiàn)在定產(chǎn)邊段齒區(qū)，它造成個(gè)別扇形炒的損壞。并使鐵芯繼續(xù)變松。

　　3.2運(yùn)行中溫度變化的影響發(fā)屯機(jī)晝夜負(fù)荷不均勻，有功負(fù)荷變化較人，無功負(fù)荷也隨之有較大變化。這些都會(huì)導(dǎo)致鐵芯溫度變化。有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)明，有功負(fù)荷變化200130肘尤功負(fù)荷變化020將導(dǎo)致鐵芯溫度變化達(dá)2535某些發(fā)電機(jī)山尸調(diào)峰，要頻繁啟停，使發(fā)電機(jī)定子鐵芯的溫度變化范圍達(dá)50 70發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中定子鐵芯溫度激烈變化使娃鋼片間的夾緊力產(chǎn)生松緊變化，長(zhǎng)期反復(fù)會(huì)使定，鐵芯周期性熱張冷縮，容易4起鐵芯齒部松動(dòng)，在電磁力作用下產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。

　　發(fā)電機(jī)在節(jié)假日午夜等低負(fù)荷進(jìn)相或功率因數(shù)接近于1時(shí)運(yùn)行，定子端部邊段鐵芯軸向漏磁通，大，這會(huì)引起邊段鐵芯溫度的升高。發(fā)屯機(jī)端部第段鐵芯之間只有個(gè)通風(fēng)槽鋼支撐，齒部壓指寬度較鐵芯齒部寬度窄得多，邊段鐵芯開幾個(gè)梯形溝個(gè)，底疊裝時(shí)不能保證該段鐵芯齒部矜裝壓力的均勻分布，在電磁力作用及邊段鐵芯溫度變化的情況下，易引起疊片振動(dòng)，導(dǎo)致齒部邊緣桂鋼片折斷，并鐵芯段中上下竄動(dòng)，造成定1繞組絕緣磨破而接地，4鐵芯松動(dòng)及噪聲的處理方法處理發(fā)電機(jī)鐵芯整體或部分松動(dòng)較為雜，需要根據(jù)具體情況在制造廠家參加下具體加以解決。應(yīng)該注總般不允許用緊壓陶壓緊鐵芯，因?yàn)檫@種法可能損壞定戶繞稂絕緣而這種方法只能壓緊很短的段鐵芯片。

　　發(fā)電機(jī)鐵芯設(shè)計(jì)制造時(shí)，般都考慮了避開7電磁激振頻率的方案和工藝。鐵芯的模態(tài)頻率在100出左右振型為橢圓的鐵芯比較少，此時(shí)，定位筋在發(fā)電機(jī)的振動(dòng)和噪聲中影響很大，改變鐵芯自振頻率比較常和有效的方法是調(diào)整定子鐵芯和機(jī)殼之間定位筋的剛度結(jié)構(gòu)下轉(zhuǎn)第28頁(yè)收，使其內(nèi)部具備2組端網(wǎng)絡(luò)，端網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性分別與地調(diào)端當(dāng)?shù)毓δ芏说淖杩瓜嗥ヅ?。避免了因?dāng)?shù)毓δ芘c地調(diào)共用此接口而出現(xiàn)阻抗不匹配，電平降低所造成的遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備死機(jī)。調(diào)制解調(diào)器測(cè)遙信碼接送至電鍵控，對(duì)應(yīng)0或1數(shù)奶率的正弦波電壓。隨著數(shù)碼而變化的等幅調(diào)頻信號(hào)經(jīng)放大器放大后具有定的發(fā)送電平，再經(jīng)帶通濾波器將高次諧波及雜音濾去，然后送至衰耗器，將輸出信屯調(diào)整到發(fā)送電平的大小最經(jīng)線路匹配變壓器進(jìn)行阻抗變換與各種不同傳送通道配合，上接第18頁(yè)和個(gè)數(shù)，這需要運(yùn)行單位和制造廠家起制定方案來完成。

　　端部鐵芯的松動(dòng)和較大的振動(dòng)是比較常的。

　　為增強(qiáng)片間絕緣和減小渦流，處理時(shí)般采用在片間插入0.2mm厚的環(huán)氧玻璃布板的方法。環(huán)氧玻璃布板與鐵芯片隔片或兩片細(xì)心插入根據(jù)鐵芯松動(dòng)的程度，決定插入的片數(shù)及每片插入的深度。

　　按照經(jīng)驗(yàn)，不取出線棒時(shí)最大插入深度約為100 1.插完遍絕緣片后。要做鐵損試驗(yàn)，付于個(gè)，齒部仍過熱嚴(yán)重的鐵芯，可將環(huán)氧玻璃布板插入得更深些。如向更深處繼續(xù)插片比較困難，則要取出線棒圈，以便于插片深入。對(duì)于間隙較小，環(huán)氧玻璃布板難以插的鐵芯片，可用窄而薄的專用工具把齒撬開，在撬開的縫隙中灌入同牌號(hào)的絕緣漆。

　　5預(yù)防措施5.1運(yùn)行及大修中的監(jiān)聽檢作運(yùn)行人員在巡視發(fā)電機(jī)時(shí)應(yīng)注意其噪聲的變化，松動(dòng)的鐵芯將會(huì)使發(fā)電機(jī)噪聲增大。如發(fā)現(xiàn)噪異常，人，應(yīng)查明原因，在，當(dāng)時(shí)機(jī)安排停機(jī)，修運(yùn)行中有時(shí)可以通過調(diào)整發(fā)電機(jī)運(yùn)參數(shù)如旮功無功氫壓氫溫和內(nèi)冷水溫暫時(shí)降低發(fā)電機(jī)的噪聲在大修要詳細(xì)檢查定子鐵芯的松緊情況。對(duì)松動(dòng)的鐵芯可以采楔絕緣楔塊的方法處理，楔塊楔入后涂抹環(huán)氧膠，對(duì)楔塊進(jìn)行固定。對(duì)負(fù)荷將信號(hào)傳送到收端。調(diào)制電路中的濾波器衰耗器和線路變壓器都是端網(wǎng)絡(luò)，個(gè)端網(wǎng)絡(luò)的輸出與另個(gè)端網(wǎng)絡(luò)的輸入直接相連，為了達(dá)到匹配級(jí)聯(lián)，必須使連接點(diǎn)兩端的特性阻抗相等，1乙4措施實(shí)施效果的檢查與鞏固2000年1012月對(duì)改造過的許營(yíng)兆通站進(jìn)行了效果檢查，發(fā)現(xiàn)改造后遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備可用率明顯提高，達(dá)到了100，有效地保證了調(diào)度員正確掌握站端口，提了調(diào)度員的工作效率。達(dá)到了預(yù)期標(biāo)值，改造是成功的。另外，制定了相應(yīng)的鞏固措施，將改造成果正式納入自動(dòng)化日常維護(hù)工作，保證其運(yùn)行的可靠性；在運(yùn)行維護(hù)中，對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備出現(xiàn)的各類故障加以驗(yàn)證。發(fā)現(xiàn)+足及，要改進(jìn)的地方。將措施進(jìn)步完善變化較大高率力或進(jìn)相運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，要特別注意檢查定位筋螺母有無松動(dòng)現(xiàn)象。此前河北南網(wǎng)200發(fā)屯機(jī)組曾出現(xiàn)過此類問對(duì)松動(dòng)的定位筋螺母要用專用扳手打緊，并重新鎖緊鎖片。

　　5.2300倨婪⒌緇，笮奘庇ψ鎏，疚律，匝，河北南網(wǎng)300河賈發(fā)電機(jī)定子鐵芯在運(yùn)行中多次發(fā)生出部折斷過熱及噪聲界常等情況因此每次發(fā)電機(jī)大修應(yīng)做鐵芯溫升試驗(yàn)，以確定片間絕緣的狀態(tài)。為保證鐵損試驗(yàn)的磁密值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在檢修觀場(chǎng)最好選擇61屯味等級(jí)磁通密度為1.4丁持續(xù)時(shí)間為45 1.在試驗(yàn)開始后，應(yīng)使用熱成像儀檢查定子的全部齒，找出溫升較高部位，然后使用紅外點(diǎn)溫計(jì)進(jìn)行特別監(jiān)視。齒的最大溫升不應(yīng)超過25，齒間的最人溫差+應(yīng)超過5.

　　對(duì)于超標(biāo)的齒部，應(yīng)結(jié)合大修進(jìn)行必要的處理。

　　5.3發(fā)電機(jī)的運(yùn)廳要盡可能合理大型汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)廳溫度的變化除了對(duì)定線圈絕緣轉(zhuǎn)子部件等的壽命有影響外，對(duì)鐵芯的松緊度也會(huì)造成影響。因此，在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中要盡可能保持發(fā)電機(jī)負(fù)荷的連續(xù)穩(wěn)定。對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷的調(diào)峰應(yīng)盡可能安排小機(jī)組負(fù)擔(dān)。此外，由于高率力或進(jìn)相運(yùn)行的汽輪發(fā)電機(jī)因端部漏磁較大，端部鐵芯所受較差的發(fā)電機(jī)應(yīng)盡可能少安排進(jìn)相運(yùn)行。對(duì)在運(yùn)行中負(fù)荷變化和進(jìn)相運(yùn)行較多的發(fā)電機(jī)要注意發(fā)電機(jī)噪聲的變化，檢修時(shí)注意查看鐵芯狀況。