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[摘 要]伴随二滩水电站2号机组定子改造项目的开展,对二滩水电站2号机组定子测温电阻进行换型、扩容设计以及测点重新布置,完成了2号定子测温系统的改造工作,经温升和固定负荷试验,机组测温效果良好,能正确反应机组运行工况变化情况,满足现场要求。
[关键词]定子测温电阻 改造 运行工况
中图分类号:TK730.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)21-0009-01
1、引言
二滩水电站工程位于处于雅砻江下游,坝址距攀枝花市区46公里,系雅砻江水电基地梯级开发的第一个水电站,安装有6台单机容量为550MW的混流式水轮发电机组。2号发电机型号为 AT1-W-42P-612000,额定容量为 612000k VA,额定电压为 18k V,额定电流为19629.9A,额定转速为142.9r/min,定子槽数Z为486,极数 2P 为21,定子线组为3相6分支Y形联接,采用叠绕组结构,发电机旋转方向为俯视顺时针方向。自1999年9月投产以来,整体运行良好,近年来出现定子铁心变形断裂、线棒绝缘降低等重大安全隐患,2017年7月已对2号发电机成功完成定子改造工作。改造后,发电机所使用的定子测温电阻为阿尔斯通厂配套提供,产品制造商为深圳泰士特科技公司。
2、定子测温电阻扩容设计
目前,国内广泛采用热电阻传感器对发电机定子温度进行测量,其主要基于电阻的热效应原理,代表型号有Pt100和Cu50两种[1]。根据水轮发电机组运行特征和制造工艺,国内水电站所用的测温元件基本上均采用Pt100[2]。随着国家对电力安全要求的不断提升,机组运行温度作为水轮发电机组安全运行的一项重要指标,显得尤为重要。故此次改造中,对测温电阻进行扩容。具体扩容数量及分布见表1:
此次2号发电机定子测温电阻改造工作共需要测温电阻214个,根据其分布位置不同需要选取引线长度不等的RTD,共计6种,而测温电阻RTD型号的选择则是根据其具体位置分布而定。按设计,二滩电站2发电机定子测温电阻定子线圈RTD分为上中下三层进行均匀分布,每层有36个,定子铁心RTD也为上中下三层分布,其个数分别为23、24、23,定子夹板则分为上下两层分布,每层各10个,空冷器在入口和出口分布,各10个。考虑到对新扩容RTD的维护和检修,在定子基座上设计增加了端子转接盒,便于RTD引线与外部电缆的对接。
为了能够将所扩容的RTD全部引入监控系统,实时监视定子绕组、定子铁芯、定子齿压板等部位温度,需要对2号机现地控制单元中PS6630电源模块、PE6410通信模块、AI6310采集模块进行扩容,同时开展上位机数据库配置,组态画面更新等工作。
3、定子测温电阻安装要求
GB/T10500.1-2005《电机用埋置式热电阻第1部分:一般定、测量方法和检验规则》、JJG229-2010《工业铂、铜热电阻》和GB/T8564-2003《水轮发电机组安装技术规范标准》等标准的要求,对2号发电机定子测温电阻进行安装。
3.1 产品合格性检查
安装前需要对定子RTD元件进行合格性检查[3]。核对元件出厂检验合格报告书,查看产品是否合格,具体核对项目如下表2:
即使具备厂家的检验合格报告书,但是由于定子热电阻是永久性埋入定子内,假如定子线圈RTD绝缘性差很可能导致定子线棒过热烧毁,造成电力事故。为保证安全性,在安装前应再次对所有RTD进行直流电阻和绝缘电阻测量,并记录。同时,应抽取5%的定子线圈RTD进行交流耐压试验,由于交流耐压试验是不可逆的破坏性试验,考虑到出厂前已经进行,所以可以将试验电压适当减小,此次2号机组RTD改造中采用1000V交流电压进行耐压试验,所用试验平台为定子线棒耐压试验的平台,将所有被测热电阻各个接线端子相互短接,并使其封装垫条外壳紧包金属箔,然后将耐压测试仪输出端子并接于热电阻各个端子与紧包金属箔之后,接通电源,调节电压至1000V,停留1min,切断电源后,进行绝缘电阻检查以及直阻检查,合格后,方可进行定子线圈RTD后续安装。
3.2 测温电阻安装及注意事项
3.2.1 确保铁心槽体内清洁,电阻元件与槽体粘接应牢固可靠。
3.2.2引出线与定子铁心有接触可能的地方,应用过环氧浸渍的无碱玻璃布半叠1层包扎保护,表面涂刷室温固化胶以防潮。
3.2.3引线头焊接应按图纸及标准要求,焊接牢靠,绝缘及保护层包扎应合格。
3.2.4铁心磁化试验以及高压试验前,应对所有已安装RTD进行接地处理,试验后应对全部测温电阻进行绝缘和直流电阻检查、测量,并形成记录表单。
3.2.5测温电阻引线从线槽上端引出,引线沿途应固定牢固,走线整齐。从线槽上端槽口引出时,引线应紧贴铁心,不得靠近绕组端部。与接线盒等接头应可靠,不得有松动现象。引出线通过的部位应有固定部件或元件,用以绑扎固定,一般每500mm长应有1个固定绑扎点,绑扎材料未牢固可靠的非金属。
4、结语
二滩水电站2号发电机定子测温电阻改造顺利完成后,各測点工作正常,系统稳定,对机组运行工况能起到良好的监视作用,改造效果良好,为其它机组定子测温电阻改造提供重要的参考依据,具有很好的指导意义。
参考文献
[1] 邹祖冰.发电机组测温RTD技术条件及故障对策探讨[J].人民长江,2014,12(45):99-102.
[2] 刘云.水轮发电机故障处理及检修[M].北京:中国水利水电出版社,2002.
[3] 何定贤,石珍.电机定子测温电阻的埋置[J].电气防爆,1997,39(1):23-24.
[关键词]定子测温电阻 改造 运行工况
中图分类号:TK730.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)21-0009-01
1、引言
二滩水电站工程位于处于雅砻江下游,坝址距攀枝花市区46公里,系雅砻江水电基地梯级开发的第一个水电站,安装有6台单机容量为550MW的混流式水轮发电机组。2号发电机型号为 AT1-W-42P-612000,额定容量为 612000k VA,额定电压为 18k V,额定电流为19629.9A,额定转速为142.9r/min,定子槽数Z为486,极数 2P 为21,定子线组为3相6分支Y形联接,采用叠绕组结构,发电机旋转方向为俯视顺时针方向。自1999年9月投产以来,整体运行良好,近年来出现定子铁心变形断裂、线棒绝缘降低等重大安全隐患,2017年7月已对2号发电机成功完成定子改造工作。改造后,发电机所使用的定子测温电阻为阿尔斯通厂配套提供,产品制造商为深圳泰士特科技公司。
2、定子测温电阻扩容设计
目前,国内广泛采用热电阻传感器对发电机定子温度进行测量,其主要基于电阻的热效应原理,代表型号有Pt100和Cu50两种[1]。根据水轮发电机组运行特征和制造工艺,国内水电站所用的测温元件基本上均采用Pt100[2]。随着国家对电力安全要求的不断提升,机组运行温度作为水轮发电机组安全运行的一项重要指标,显得尤为重要。故此次改造中,对测温电阻进行扩容。具体扩容数量及分布见表1:
此次2号发电机定子测温电阻改造工作共需要测温电阻214个,根据其分布位置不同需要选取引线长度不等的RTD,共计6种,而测温电阻RTD型号的选择则是根据其具体位置分布而定。按设计,二滩电站2发电机定子测温电阻定子线圈RTD分为上中下三层进行均匀分布,每层有36个,定子铁心RTD也为上中下三层分布,其个数分别为23、24、23,定子夹板则分为上下两层分布,每层各10个,空冷器在入口和出口分布,各10个。考虑到对新扩容RTD的维护和检修,在定子基座上设计增加了端子转接盒,便于RTD引线与外部电缆的对接。
为了能够将所扩容的RTD全部引入监控系统,实时监视定子绕组、定子铁芯、定子齿压板等部位温度,需要对2号机现地控制单元中PS6630电源模块、PE6410通信模块、AI6310采集模块进行扩容,同时开展上位机数据库配置,组态画面更新等工作。
3、定子测温电阻安装要求
GB/T10500.1-2005《电机用埋置式热电阻第1部分:一般定、测量方法和检验规则》、JJG229-2010《工业铂、铜热电阻》和GB/T8564-2003《水轮发电机组安装技术规范标准》等标准的要求,对2号发电机定子测温电阻进行安装。
3.1 产品合格性检查
安装前需要对定子RTD元件进行合格性检查[3]。核对元件出厂检验合格报告书,查看产品是否合格,具体核对项目如下表2:
即使具备厂家的检验合格报告书,但是由于定子热电阻是永久性埋入定子内,假如定子线圈RTD绝缘性差很可能导致定子线棒过热烧毁,造成电力事故。为保证安全性,在安装前应再次对所有RTD进行直流电阻和绝缘电阻测量,并记录。同时,应抽取5%的定子线圈RTD进行交流耐压试验,由于交流耐压试验是不可逆的破坏性试验,考虑到出厂前已经进行,所以可以将试验电压适当减小,此次2号机组RTD改造中采用1000V交流电压进行耐压试验,所用试验平台为定子线棒耐压试验的平台,将所有被测热电阻各个接线端子相互短接,并使其封装垫条外壳紧包金属箔,然后将耐压测试仪输出端子并接于热电阻各个端子与紧包金属箔之后,接通电源,调节电压至1000V,停留1min,切断电源后,进行绝缘电阻检查以及直阻检查,合格后,方可进行定子线圈RTD后续安装。
3.2 测温电阻安装及注意事项
3.2.1 确保铁心槽体内清洁,电阻元件与槽体粘接应牢固可靠。
3.2.2引出线与定子铁心有接触可能的地方,应用过环氧浸渍的无碱玻璃布半叠1层包扎保护,表面涂刷室温固化胶以防潮。
3.2.3引线头焊接应按图纸及标准要求,焊接牢靠,绝缘及保护层包扎应合格。
3.2.4铁心磁化试验以及高压试验前,应对所有已安装RTD进行接地处理,试验后应对全部测温电阻进行绝缘和直流电阻检查、测量,并形成记录表单。
3.2.5测温电阻引线从线槽上端引出,引线沿途应固定牢固,走线整齐。从线槽上端槽口引出时,引线应紧贴铁心,不得靠近绕组端部。与接线盒等接头应可靠,不得有松动现象。引出线通过的部位应有固定部件或元件,用以绑扎固定,一般每500mm长应有1个固定绑扎点,绑扎材料未牢固可靠的非金属。
4、结语
二滩水电站2号发电机定子测温电阻改造顺利完成后,各測点工作正常,系统稳定,对机组运行工况能起到良好的监视作用,改造效果良好,为其它机组定子测温电阻改造提供重要的参考依据,具有很好的指导意义。
参考文献
[1] 邹祖冰.发电机组测温RTD技术条件及故障对策探讨[J].人民长江,2014,12(45):99-102.
[2] 刘云.水轮发电机故障处理及检修[M].北京:中国水利水电出版社,2002.
[3] 何定贤,石珍.电机定子测温电阻的埋置[J].电气防爆,1997,39(1):23-24.