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灯泡贯流式机组定子线棒电腐蚀处理及老化模型研究

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成果主要完成人

谭文胜、谭丕成、朱红平、曾辉斌、吴金水、周 勇、刘 宇、万 元

项目概况

一、成果主要内容: 近尾洲水电厂3台发电机组定子线棒均存在严重的电腐蚀现象。严重影响机组安全运行,其机组定子线棒由奥地利ELIN公司设计和生产。电腐蚀处理若采用原厂进口线棒改造,则周期长,价格昂贵,同时其在设计上和下线工艺上存在缺陷,因此,将线棒改造采用国内厂家进行定制,在不改变机组定子铁芯结构,设备容量、温升、效率参数等情况下,重新设计、生产定子线棒,整体更换,彻底解决定子线棒电腐蚀。 三台机组电腐蚀处理——线棒更换时,采用先进的下线固定方式和测温元件的埋设方式,缩短机组的施工时间约60天,三台机组共节约180天的停用时间,抢发多发电量6000多万kWh。 根据定子线棒更换后的持续跟踪和电腐蚀产生原因研究,确定定子线棒电热老化模型,掌握定子线棒老化规律。 . 二、成果主要特点及应用情况 (一)主要科技创新: 1、新线棒采用最新绝缘材料与VPN(或VPR)工艺制作,线棒主绝缘厚度设计在2.3mm左右,采用单面补强技术,增加线棒绝缘强度;通过电磁场和温升计算,核算定子线棒温度符合原设计要求,此项技术在国内处于领先水平。 2、改变下线工艺,采用螺旋包扎加半导体平板垫代替槽楔内注胶的下线工艺属于国内首创,填补了以前线棒槽内存在空鼓、气隙等现象。 3、线棒更换时采用新的施工工艺,《一种定子铁芯测温元件预埋结构》和《一种定子线棒下线固定装置》的施工工艺获得国家专利,缩短施工时间约60天/台机。 4、解决了线棒在新的绝缘体系下各部位电晕电压满足要求的问题,并在长期运行过程中原有电腐蚀和温升问题得到解决。 5、通过历史数据的分析、检测等手段,找出10.5kV定子线棒老化规律,为其它电厂早发现定子绝缘问题、早处理提供实践依据。 6、避免弃水损失电量,降低进口线棒巨额处理费用(进口线棒费用高达3万元/根,我厂一台机组线棒为960根)。 7、通过建立定子线棒电热老化模型,掌握定子线棒老化规律,有效指导主设备运行维护和检修,实现事前预防和处理,有效保障主设备运行安全和发电效益。 (二)应用情况: 1、机组电腐蚀处理完成后,试运行一年,其温度和出力均明显得到改善,在相同气温和负载情况下,温度减低2-3度,在线局放量均在100mV一下,属于优良状态。消除了以前因电腐蚀出力受限的问题,可增加出力1-2MW,效果明显。 2、定子线棒改造采用国内线棒厂家生产,费用较采用原进口线棒大幅度降低,消除线棒电腐蚀发展带来的隐患,确保了机组主设备运行安全,为发电创效奠定了基础,经济效益和安全效益明显。 3、完成定子线棒电热腐蚀老化模型的研究。对历史数据进行收集、分析与建模,查找电腐蚀发展规律,提出针对性优化措施,为其它电厂发电机定子绝缘老化规律或趋势分析提供参考。 4、机组改造后已获得两项国家专利,分别为《一种定子测温元件预埋结构》、》《一张定子线棒下线固定装置》。专利号为ZL 2018 2 1562597.9和ZL 2018 2 1540889.2。 三、推广情况或预测 1、创新研究10.5kV电压等级发电机定子线棒的绝缘体系和下线工艺。为国内同类型线棒制作实现国产化提供经验。 2、通过历史数据的分析、检测等手段,找出10.5kV定子线棒老化规律,为其它电厂早发现定子绝缘问题、早处理提供实践依据。 3、3台机组电腐蚀处理的成功处理,在行业内得到了广泛的好评和经验采纳,先后有多家单位借鉴处理经验和来厂考察调研、学习。