百龙滩水电厂3号机转子事故原因剖析

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1、百龙滩水电厂3号机转子事故原因剖析周维真摘要：百龙滩水电站3号机试运行时，发现发电机有异音，经检查后卖方判断机组可继续运行。2个月后发现3颗T型键止动压板螺栓脱落,卖方仍判断机组可以继续运行，导致事故扩大，机组无法启动运行，不得不更换发电机磁辘、T型键、热套键和调整垫片等全套零部件，并返制造厂处理转子中心体裂纹和键槽。事故修理达5个月，损失严重。简耍介绍事故情况并剖析事故发生的原因。关键词：发电机；转子；事故；白龙滩水电厂中图分类号：TM312.1文献标识码：B文章编号：1001-408X（1999）03-0083-051转子事故情况简介1.1试运转发现发电机内

2、部有异常声音1996年9月4日百龙滩水电厂3号机组并网发电，在试运转时发现发电机内部有界常声音，而且在机组甩负荷试验后有所增强。这种界常声音在已经运行发电的1号机和2号机是没有的。富士电机（卖方）技术人员在对3号机检查后提交的“转了声音的发生现场备忘录”中称这种声音是发电机转了磁轨与固定部件发出的接触性声音，是由于动、静部件Z间相对运动而产生的摩擦性声音。声音发生部位为转子T型键侧面与转子磁辄键槽接触部位。按设计耍求T型键与磁轨键槽在宽度上（见图1中A、B处）应有0.1mm〜0.2mm间隙，但是由于转子磁辄叠片时不可避免的少量错位，实际上这个设计间隙往往是不存在

3、的，而两者处于部分接触状态。机组转动时，转子磁轨因自身及磁极的离心力作用向外侧扩展，此时，因固定在转子屮心体键槽屮的T型键具有过盈量的楔入而产生约束力，使得转子磁轨与之同步转动。3号机组发电机声咅大的原因，为机组甩负荷后对磁轨的紧固有些影响。在扭炬作用下T型键与磁轨键槽侧面（图1屮A、B处）的接触面比运转初始有所加大所致。图1T型键与磁轨键槽示意图1—磁辄2—T型键（固定）3—传动键4—转子屮心体5—垫片由于当时3号机纟fl在合同规定的卖方质量保证期内，用户尊重卖方意见，3号机继续并网运行。1.23号机运行不正常情况加剧3号机运行2个多月后发现发屯机通风道组合缝

4、处有油渗出到集屯环周围，污染炭刷和滑环，造成炭刷磨损量加大，因此11月29日进行停机检查，检查结果如下：(1)发电机内部油污染；(2)发电机下游侧定子外壳底部及线圈处发现有3颗因螺牙磨平而脱落的M12X25螺钉及1颗剪断的M12螺钉头。经检查螺钉是T型键止动压板的定位螺钉，其中2颗是2号T型键的，另2颗分别为5号和7号T型键的。检查过后即将上述情况通知卖方，耍求卖方派技术人员到现场共同查找原因，探讨排除障碍抬施。对油污染问题经局部解体检查，卖方发现轴承盖里面的密封环安装反了，盘根安装也不良，即进行了纠正。对发电机转子T型键压板螺栓脱落问题，卖方认为是由于安装螺栓

5、紧固时受损、压板安装不良所致。并确认均非设计、制造及结构上的问题，而是安装上的问题所致。强调在今后4号、5号、6号机安装时要防止安装上的问题再次发生。卖方结论意见仍然是3号机纽•可以继续运行。1.33号机无法启动只能再次停机检査由于机械故障隐患随机组继续运行造成的设备损坏口趋严重，到1997年1月15口机组已无法启动运行。用户再次要求卖方派技术人员來现场共同检查，分析处理。经检查，表面破坏现象相当严重：(1)16个发电机转子引线连接片己全部断损；(2)8个T型键和8个热套键的调整垫片有的移动了，而但磨损严重的有铁粉挤出，拆下键端头止动板，有因键移动而冲击后的凹坑

6、，最严觅的深达0.6nun〜0.7mm；(3)键槽两边A侧没有间隙，B侧都有间隙，见图2；(4)转子中心体在8号T型键处，上、下游侧各有1条裂纹，分别长为50mm和180mm；6号T型键下游侧处有裂纹1条，长为45mm0tt^xIiIxhTz图2键槽两侧间隙示意图从上述检查到的表面破坏现象，说明3号机发屯机转子磁轨与转子屮心体间的紧固力越运行越小，造成相关紧固部件产生了不允许的相对运动而损坏。用户和卖方都明白不找出真正原因，不仅不能正确检修处理好3号机纽.，而但也无法判断正在运行的1号、2号机组是否能长期安全运行。双方决心从设计、制造和安装等方面做出认真的、详细

7、的分析和研究。2设计复查2.1复核热套过盈量热套过盈量既耍达到使转子磁轨与固沱部件间在任何允许运行的工况下不发生相对运动，乂不能使相关紧固部件的紧固应力过大而使部件做得十分庞大而浪费钢材。2.1.1设计值富士电机提供的热套过盈量设计值山为0.65mm,由此产生的径向力片为33.76X103kN,摩擦系数u为0.1,则由于过盈量而产生的摩擦约束力为：R=P]X口=33.76X10'X0.1=3376kN2.1.2额定转速下的摩擦约束力额定转速引起的转子磁轨膨胀量：5c=0.257inm磁拉力引起的转子磁轨膨胀量：5二0.097mm,磁轨的总膨胀量为:5=6c+8=

8、0.257+0.097=