汽轮发电机维护与检修说明书.docx
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汽轮发电机维护与检修说明书
QFSN-300-2-20B型
汽轮发电机维护与检修说明书
编号：
Q616
东方电机股份有限公司
2001年6月
QFSN-300-2-20B型
汽轮发电机维护与检修说明书
编号：
Q616
审查:
标检:
校核:
编制:
会签：
单位
签名
日期
单位
签名
日期
分发：
单位
份数
单位
份数
单位
份数
单位
份数
电机处
2
销服处
１
档案处
１
汽轮发电机维护与检修说明书
1
运行期间的维护------------
2
2
停机期间的维护------------
6
3
检修------------------
9
4
发电机的拆卸-------------
15
汽轮发电机维护与检修
1.运行期间的维护
1.1总则
一套有效的、预防性的维护工作能够减少发电机意外的运行中断。
在运行期间维护工作的基本思想：
就是熟悉发电机的哪些部件需要定期校正，哪些部件易于出故障以及怎样评价这些部件的工作状况等。
1.2集电环、碳刷的维护
1.2.1日常检查项目
1）集电环上碳刷有无冒火情况。
如出现火花，参照附表一进行处理。
2）碳刷在刷盒内有无摇动或卡住情形，碳刷在刷盒内应能上下活动，但不得有摇摆情形。
3）刷辫是否完好，接触是否良好，有无过热现象；如出现发黑、烧伤等现象，则应更换碳刷。
4）碳刷压力是否正常；
每个碳刷对集电环的压力都应基本相等，碳刷压力应是2x5.88±7%牛顿（用弹簧秤测量）。
否则应更换弹簧。
5）碳刷的磨耗程度，刷块边缘是否存在剥落现象。
如果碳刷磨损厉害或刷块有剥离现象，就必须更换碳刷。
6）有无碳刷颤振的情形；
集电环磨损不均，碳刷松驰，机组振动等原因将会引起的碳刷颤振。
如碳刷发生颤振，必须将其从刷盒中拨出来检查是否有损坏情形。
查明颤振原因并消除之。
7）刷盒和刷架上有无积垢，若有积垢须用刷子扫除或用吹风机吹净。
8）集电环表面应无变色，过热现象，其温度应不高于120℃。
1.2.2更换碳刷
一般情况下，在同一时间内，每个刷架上最多只许换1/5的碳刷，且新旧牌号必须一致。
不同牌号的碳刷不能用到同一个集电环上。
按被更换的旧碳刷的形状修刮新碳刷，并在与集电环直径相等的模型上研磨良好，碳刷与集电环的接触面积应超过总面积的70%。
更换碳刷的工作应由有经验的人员执行。
安全警告:
当在运行中更换碳刷及弹簧时，操作者应很好地对地绝缘并确信身体的每个部份都保护得很好以免受电击。
绝对避免同时触摸两个极性的带电部件。
1.2.3半年期或停机期间的检查
1）用一块干净的、干燥的、无油的擦布清理刷块及刷盒内壁，集电环表面以及碳刷架上的碳粉及脏物。
2）在停机之后，检查集电环的表面的粗糙度及圆周跳动，如有异常应及时处理。
3）定期更换集电环的极性（因为正、负极的磨损状态是不同的）。
1.3冷却器的维护
定期清洗氢气冷却器，如果冷却水管结垢将会降低冷却器的效率。
根据经验决定冷却器的清洗时间间隔。
原则上，如果用正常温度及正常流量的冷却水已不能获得合适的冷却气体温度，那么冷却器就应该清洗。
在停机期间，拆下冷却器，用特殊的尼龙刷子清洗冷却器水管。
1.4发生短路故障后的检查
强烈建议:
在发电机承受了一次严重故障过程，如３相短路、２相短路线或单相对地短路，或严重的非同期合闸，应立即仔细检查发电机定子绕组及转子。
在上述故障过程中，作用在定子端部绕组的机械作用力将使端部绕组及其支撑部件承受比正常状况大许多倍的应力。
一次及时的检查往往就提供一次小修机会，如果及时的检查被忽略，在第二次故障时，可能导致更大的损坏。
重要的检查项目如下所列:
定子机座在基础上的位移。
端部绕组的紧固状态，检查端部绑扎带、支架、环形引线、过渡引线、等，并确认无松动现象。
检查线棒表面及高电压出线套管是否有裂纹。
检查挡油盖及轴瓦是否有损坏。
对于不对称短路，还应该检查转子表面,特别是护环搭接面是否有负序烧伤．
其他。
此类故障同时也在转轴及联轴器中产生很大的转矩，其可能导致联轴器销变形，这些部件的检查也是必须的。
备注:
相关章节:
《汽轮发电机运行》中的《监视与记录》
附表一碳刷发生火花的原因和消除火花的方法
出现火花可能的原因和性质
消除的方法
1.碳刷研磨不良，其表面未能全部工作
应重磨碳刷或发电机在轻负荷下作长时间运行，一直到磨好为止
2.碳刷牌号不符合规定，或不同牌号的碳刷用在同一集电环上
检查碳刷牌号，更换成制造厂指定的或经过试验适用的碳刷
3.碳刷架的位置不对
重新调整刷架位置，并使其轴线与集电环的轴线平行
4.刷盒与集电环之间的间隙不符合规定
重新调整刷盒与集电环之间的间隙，使其符合制造厂的规定
5.碳刷和引线、引线和接线端子间的连接松动，发生局部火花；碳刷引线回路中的接触电阻大，造成负荷分配不均匀
检查碳刷与刷辫的接触及引线回路中的各螺丝是否拧紧，接触是否良好。
6.弹簧发热变软、失去弹性；碳刷压力不均匀
更换弹簧，正常弹簧压力为2x5.88±7%牛顿
7.碳刷磨损后长度过短
更换碳刷，一般刷块长度不小于30mm
8.碳刷在刷盒内摇摆或因积垢不能在刷盒中自由移动，火花随负荷而增加
检查碳刷在刷盒内的情况，能否上下自由活动，更换摇摆的和滞涩的碳刷。
清理刷块及刷盒间碳粉，碳刷在刷盒内的间隙应控制在0.1~0.2mm
9.碳刷振动，火花依振动大小而不同，其原因可能如下：
集电环磨损不均或表面不平，跳动过大，及机组振动过大等
查明振动原因并消除之；在停机时检查集电环的状态，必要时进行车削处理
2.停机期间的维护
2.1长期停机
在长时间停机期间，氢气已排出机外，密封油系统及其他辅助系统都已停止工作，相应的维护项目如下所列:
2.1.1排净机内氢气
拧开位于机座与端罩之间的气密罩上、下方的螺塞，排掉可能汇集在气密罩中的氢气。
用干净的压缩空气吹扫机座顶部的各个”死区”，排净机内氢气。
2.1.2排干定子绕组水路中的存水
1）打开汽、励两端汇流管下方的排污口，让汇流管中的存水流出。
2）拆下进出水管，用盖板盖住汽端出水法兰，在励端进水法兰处连接上空气软管，压缩空气应干净不含油及灰尘。
3）打开压缩空气开关，用压缩空气多次把定子绕组水路中的水吹出，直到吹出的空气中不含水雾为止。
最后，封上汇流管的排污口。
4）然后用抽真空方法，抽出用压缩空气难于吹出的、仍然积在定子绕组水路中的存水。
2.1.3定子绕组水路的维护
为了避免空心铜线内壁氧化，定子绕组水路应定期用氮气经进、出水口慢慢地冲刷。
之后，封上进、出水法兰。
2.1.4氢气冷却器维护
清洗氢气冷却器；清洗完毕，排干存水并用压缩空气吹干水管以防腐蚀。
详见3.3.5节《氢气冷却器的维护》
2.1.5防止机内结露
建议拆下两个人孔盖，在此位置上安装空气加热器或空气干燥器，使机内空气得到持续的干燥。
空气加热器或空气干燥器的安装位置应考虑到空气能循环通过机内所有空间。
通过这种方法，在各种气候条件下机内空气将会保持干燥，不发生结露现象，从而也就避免了因结露使绝缘受潮以及在护环上发生应力腐蚀的危险。
2.1.6转子的维护
在长期停机期间，如果转子长时间置于机内，转子应每隔三天旋转90°，以避免转子产生弯曲永久变形。
2.1.7安全措施
氢气报警系统应处于运行状态。
建议在这段停机期间拆掉供氢管道，以避免意外的向机内补氢。
2.2短期停机
2.2.1总则
在短时停机期间，发电机内仍充满了氢气，油密封系统处于正常运行。
让定子绕组冷却水系统正常运行。
一般的预防措施就是避免机内结露、确保足够的密封油油量。
保持定子绕组冷却水的低电导率，以便能够尽快地重新启机。
就此，应定期监测并记录下列参数:
密封油的温度、压力
氢气纯度、湿度及压力
在封闭母线中可能汇集的漏氢
定子冷却水的温度及水电导率
2.2.2氢气密封
维持密封油系统正常运行，保持密封油压高于氢压0.056MPa、油温高于30℃，确保氢气密封。
2.2.3氢气纯度
定期检测氢气纯度，并用补充新鲜氢气的方法维持机内氢气纯度在95%以上。
2.2.4防止结露
控制机内相对湿度〈50%，这样可防止机内结露。
在停机期间，机内的相对湿度与发电机周围的温度有关。
定期检测、以及当外界温度降低8℃以上时检测机内相对湿度。
如发现机内相对湿度过高,应排出机内一些氢气，并从供氢系统向机内补充一些干燥氢气来降低机内相对湿度。
2.2.5定子绕组冷却水
定子绕组内通水循环冷却，维持冷却水温度至少高于机内氢气５℃以上，以防止氢气中的水分在定子绕组上结露，同时达到防止定子绕组空心铜线氧化腐蚀的目的。
定期检查定子绕组冷却水的电导率，水箱中的水的电导率应维持在《技术数据汇总表》所规定的范围之内。
2.2.6冷却器维护
为了避免冷却水管腐蚀及沉垢，应让小流量的水始终流过冷却器。
除此之外，冷却器还应每周两次用大流量水冲刷两次。
2.2.7安全措施
氢气报警系统应处于工作状态。
在轴承润滑油系统中的排氢装置应处于工作状态，以便抽出可能从机内漏出并混入回油系统的氢气。
冬季停机时，如果发电机有可能暴露在结冰温度之下（室温＜５℃），冷却器应排干存水以防结冰。
维持定子绕组循环水的温度至少高于５℃，以防止结冰。
3.检修
3.1总则
发电机应有一个确定的检查与检修计划，以防止故障发展，这个计划分成大修和小修两个部分。
每台发电机应建立记录卡，登录测试结果和检修记录，以利今后参考。
大修时要对发电机作全面的检查、清扫，测量和修理，消除设备和系统的缺陷，更换已到期的、需要定期更换的零部件等。
小修时则只对发电机作一般性的检查和维护，并消除一些小的设备缺陷。
其推荐的检修周期如下：
项目推荐的检修周期
（1）小修6个月
（2）大修3～4年
建议:
发电机在最初运行一年后，应进行一次彻底大修，包括抽出转子来检查。
3.2小修
1）清除可以触及部件（特别是碳刷架及集电环）上的脏物及灰尘。
2）清洗定子冷却水系统中的过滤器，并进行反冲洗。
3）清洗油密封系统中的过滤器。
4）调换集电环极性。
5）检查可以触及的部件是否有螺栓及销子松动。
6）测量定子绕组的直流电阻及绝缘电阻。
7）测量电阻检温计的直流电阻及绝缘电阻，并与以前记录值比较。
8）测量转子绕组冷态直流电阻、静态交流阻抗以及对地绝缘电阻。
9）检测励端密封座及轴瓦的绝缘电阻。
10）根据用户经验认为其它必要的检修项目。
3.3大修
3.3.1轴对中校正
检查发电机与汽轮机整个轴系的轴对中情况，如果发现轴线存在移动现象，必须按照安装说明书的要求重新校正轴系中心线。
同时，测量定转子空气间隙，如果空气间隙不均匀，应进行调整。
3.3.2定子
3.3.2.1预防性电气试验
发电机拆开前，应进行预防性电气试验，一般试验项目包括:
●测量绝缘电阻和吸收比；
●测量直流泄漏电流；
●进行交流或直流耐压试验；
●冷却后，再测量各相绕组的直流电阻。
注意:
测量定子直流泄漏电流或进行交（直）流耐压试验时，定子绕组冷却水必须处于正常循环之中；或者完全排干定子绕组内部的存水,让其处于干燥状态。
不允许定子绕组在半充水状态时进行试验，以免电弧沿绝缘引水管内壁放电，烧伤管内壁。
3.3.2.2定子的清理
1）用吸尘器将定子各处仔细清扫一遍，然后用清洁的布条揩擦定子铁心通风道，以清除积灰和污垢。
如定子端部有油污，则用清洁的布条蘸四氯化碳，擦去端部油污。
2）检查和清理端盖、内端盖、导风环、轴瓦、密封座、密封环。
3）检查和清扫定子机座、定子出线罩内部及定子出线套管。
4）进行定子绕组水路的反冲洗。
3.3.2.3定子的检查
1）肉眼检查铁心端部、压指，有无过热（漆膜变色）或松动的痕迹。
2）检查定子内膛是否有残片，外来金属物及机械损伤等。
3）肉眼观察定子线棒是否有因振动、热力或电磁力所引起的磨损现象。
4）检查槽口垫块、绕组端部、端部绑扎带、线圈支架、线圈环形引线、过渡引线、联接块的固定是否牢固。
5）检查定子引线接头处及过渡引线手包绝缘处是否有绝缘层松驰，肿大等现象。
如有，请立即通知制造厂，妥善处理。
6）肉眼观察定子绝缘引水管，如果发现有磨损、漏水或因电弧在管内壁造成的烧伤等现象，必须更换水管。
7）检查过渡引线与出线套管接头处的绝缘盒是否松动，环氧腻子是否有裂纹等，如有应即时处理。
8）检查出线套管的密封状态，密封橡皮垫是否”发胖”、发硬、变脆，如已变质则应更换新的。
9）检查和校验温度表，测量电阻测温计的绝缘电阻及直流电阻，并与以前记录值比较。
10）检查可以触及的部件是否有螺栓及销子松动。
11）进行定子水系统的水压试验及流量试验。
12）按电力部门相关规程进行各项电气性能与检查。
3.3.3转子
3.3.3.1转子的清理（抽转子后）
1）清除集电环上的脏物及灰尘。
2）用压力0.4~0.6MPa、干净、无水、无油的压缩空气反复吹净转子通风道及转子端部绕组。
如果发现风道有通风不畅的情况，必须查明原因，并妥善处理。
3.3.3.2转子的检查
1）抽转子后，测量转子绕组冷态直流电阻、静态交流阻抗以及对地绝缘电阻，以判断转子绕组是否有接地、匝间短路等故障。
2）仔细检查转子表面是否有过热点，护环与本体搭接处是否有过热现象。
如果护环在搭接处发现有过热现象，应立即通知制造厂的工程师对损坏的部件做详细的全面检查，并妥善处理。
3）检查护环、中心环、风叶、风扇座环及集电环的紧固情况。
检查和测量护环有无位移、变形。
4）检查护环、中心环、风扇环、风叶及集电环表面是否有机械损伤或细微裂纹。
5）检查转子上的螺栓、销子、平衡螺钉、平衡块有无松动。
6）检查转子槽楔是否有位移现象。
7）检查轴颈的磨损情况，如有划伤，应查明原因并妥善处理。
8）检测集电环的磨损情况及外圆跳动，其值一般应小于0.10mm。
9）调换集电环极性。
10）清理转子绕组的径向引出线的绝缘，检查导电螺钉的紧固性。
11）检查中心环下的尼龙导风叶有无变形、老化等现象；如有，应予以更换。
12）如有必要，拆下护环维护转子绕组。
13）做转子气密试验及通风试验。
3.3.4轴承及油密封
1）清扫轴承及油密封的油室和油路。
2）检查是否有松动的螺钉。
3）仔细检查轴瓦及密封环是否有钨金龟裂、脱层、划痕等现象。
如果发现有小颗粒或脏物埋在钨金或钨金面上有划痕，整个润滑系统应进行冲洗并清理润滑油。
4）检查轴承及密封环的几何尺寸，应与制造厂提供的规范一致。
5）检查轴瓦、密封环、挡油盖的磨损情况。
6）按照安装说明书及安装间隙图检查轴瓦、密封环、挡油盖的间隙。
7）检查轴承的自调心功能，观察轴承能否在轴承座中自由运动。
8）检查励端轴瓦、密封座、挡油盖及内端盖的对地绝缘。
3.3.5氢气冷却器
1）拆开水箱，用尼龙刷清洗冷却水管内壁。
2）用热水清扫冷却器的散热铜片，除去污垢。
3）详细检查所有橡皮密封垫，应更换已损坏、硬化变质的橡皮垫。
4）最后，氢气冷却器应按《安装说明书》要求进行水压试验。
5）冷却器清洗完毕，应用压缩空气吹干以防腐蚀。
3.3.6碳刷及碳刷架
检查和清扫刷架、引线，检查碳刷压力，更换碳刷等。
参照1.2节《集电环、碳刷的维护》执行。
3.4检修期间的保护
3.4.1定子
1）发电机在拆开端盖和抽出转子后应及时盖好帆布，并按2.1节《长期停机》的规定，对其进行防尘、防潮、防结露和防冻处理。
2）凡是能通向发电机内部的孔洞，都应堵严盖实，防止鼠害。
3）检修及装配过程中，应防止异物进入定子水路和铁心通风道。
3.4.2转子
1）转子抽出机外后，应用塑料薄膜将转子包严实，以放尘和防止异物进入通风道，尤其是端部绕组。
2）用转子本体大齿面作支撑面搁置转子。
护环不能作为起吊点和支撑点。
3）转子在机外搁置期间，应重点对转子绕组和护环进行防潮和防结露处理，以避免绝缘受潮和护环应力腐蚀。
采用的方法有：
●放置干燥剂或装置空气干燥器
●装置热风机，保持转子绕组和护环的温度比环境温度高5℃。
4）在轴颈上涂抹不含酸性的润滑油脂，装上轴颈保护夹，以放碰伤或生锈
5）在装抽转子以及整个检修过程中，应防止异物进入转子通风道而堵塞通风孔。
4.发电机的拆卸
4.1总则
当因检查或修理需要拆卸发电机时，事先应全面研究制造厂提供的图纸，熟悉发电机结构。
一般来说，发电机的拆卸可按与安装过程相反的顺序进行。
4.2抽转子
请参考《安装说明书》，按照插转子的相反顺序进行。
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