某热电厂200MW发电机副励磁机烧毁情况事故分析报告

某热电厂200MW发电机副励磁机烧毁

情况事故分析报告

1. 事故情况

某热电厂3号发电机容量为200MW，2008年6月，机组大修后启动，额定转速运转18h，完成发电机空载、短路试验后停机。6月30日再次启动，早4点30分并网，4点45分机组带50MW负荷时，现场工作人员发现副励磁机处冒烟，停机后检查，发现副励磁机定子线圈大面积烧毁，主励磁机与副励磁机间9号轴瓦烧损。

2. 历次事故情况

2001年，3号机组运行期间9号瓦烧损，轴下沉，造成副励磁机转子与定子摩擦发热，定子线圈绝缘损坏，烧毁副励磁机定子线圈。 2007年11月17日，3号机组启动过程中，转速2940r/min，未加励磁情况下，9号瓦烧损，副励磁机烧毁。 3. 现场检查及测试情况

本次事故，3号机组副励磁机外部电缆及整流柜检查正常；使用500V兆欧计测量9号瓦轴承座对机座绝缘电阻为0.1～0.2 MΩ（绝缘偏低）。9号瓦处转子大轴光洁度严重超标，有横向及纵向沟痕。3号机组副励磁机定子线圈大面积烧毁，其中下部烧损严重，线圈多处断裂并脱落，断裂点有电弧烧毁痕迹，可以判断定子绕组内部经过短路烧伤过程。副励磁机转子为永磁体，

定子电压93V，定子电流285A，内部角接，定子与转子间空气间隙设计值为2mm。由于副励磁机定子线圈严重烧损，无法证实事故是由于定子线圈本身绝缘损坏或有匝间短路现象，但依现场情况看，此可能性很小。副励磁机为80年代200MW机组典型设计产品，定子、转子间气隙很小（2mm）,安装过程中对精度要求很高，在机组启动过程中和刚投运期间容易出现轴系不稳定问题。目前国内发电机组的设计已改变这种三级励磁方式，多数在发电机出口加装励磁变压器，经整流后作为发电机转子主励磁电源。省内大部分同型号机组已进行励磁改造，取消主励磁机、副励磁机或取消副励磁机。 4. 事故原因分析

（1）现场检查发现9号瓦处大轴磨损严重，对于油膜的建立和保持不利，尤其在机组启动和刚投运期间。大轴的不稳定，造成具有很小间隙的副励磁机出现扫膛现象，使副励磁机铁芯温度急剧升高，定子线圈绝缘损坏造成短路，最终烧毁定子线圈。 （2）9号瓦绝缘座绝缘电阻偏低。轴承座绝缘电阻低，会使高速旋转大轴产生的本该施加在轴承座上的电压转移到油膜上，加之大轴表面光洁度不好，油膜不稳定，润滑油膜在电压作用下出现放电击穿现象，使润滑油油质劣化，对大轴造成损害，进而烧损轴瓦。

（3）如副励磁机内有异物，在高速旋转情况下会造成定子线圈短路，使磁场失衡，轴振增加，近而烧毁轴瓦。经现场实际调查和分析，得出本次事故的可能过程：9号瓦处油膜不稳定→大轴

下沉→副励磁机扫膛→定子铁芯发热→定子绝缘破坏→定子线圈短路→副励磁机烧毁。 5. 处理过程

由于9号瓦处大轴磨损严重，决定将励磁机（主、副励磁机）整体返回电机厂进行处理，对轴瓦尺寸重新选择，大轴处理后在哈电机厂旋转试验台上进行整体试验，试验合格后返回电厂安装。由于曾2次烧毁副励磁机，现场有副励磁机定子线圈备品，此备品一并返厂进行整体试验。烧毁的副励磁机定子返厂修理。 6. 事故后的建议

（1）励磁机从电机厂返回后，安装过程中注意安装尺寸及间隙配合。对励磁机8、9号瓦油管路进行仔细清扫。

（2）3号机组启动后，应注意监视9号瓦轴瓦回油温度、油压、回油量、润滑油质；对大轴及轴瓦振动进行监测，尤其注意9号瓦振动情况。

（3）对9号瓦处绝缘轴承座绝缘偏低情况进行处理，清除绝缘垫周围污物并进行干燥，若绝缘仍不合格，则应吊起绝缘轴承座，对绝缘层进行检查。保证启动前轴承座绝缘电阻在1 MΩ以上。 （4）机组启动前通知电科院派专业人员到场指导，启动过程中电厂应派专人监视副励磁机运行状况，运行中测试轴承座绝缘。 （5）根据现场情况适时对发电机三级励磁方式进行改造，选择静止励磁变压器供电，改造台数和程度视现场情况而定，改造应优先选择3号机组。

（6）根据监督导则要求，建立设备的异常事故档案。应将本次事故发生、发现、处理的全过程进行详细记录，以及对与事故相关的技术数据进行存档，以便今后积累经验，杜绝重复性事故发生。

7. 备用副励磁机定子烧损情况分析

2008年7月17日18：30左右，维修后的3号励磁机首次运转，当转速为300r/min时，副励磁机处出现烟雾，机组立即停运，电科院相关专业人员连夜赶赴现场，对整个励磁系统进行检查，指导现场试验人员进行测试，由于本次烧损发现早，线圈未完全烧断，当测试到副励磁机绕组极性时，发现其中一相极性异常，决定对副励磁机定子绕组的绕线情况进行检查。将定子绕组转移到检修工作间，拆开定子绕组，检查内部布线及连接情况，发现部分绕组绕线方向有误，造成内部出现短路匝，这也是造成此次副励磁机烧毁的原因。副励磁机烧损原因查明后，励磁系统检查无异常，现场决定18日晚点火启动，副励磁机使用同型号备用件，晚11点，3号机组并网，带负荷正常。至此，烧毁励磁机事故在一天时间内处理结束并使机组并网运行。 8. 事故后的感想

（1）本次烧毁的副励磁机为2007年烧毁设备，由电机维修部门进行维修，作为现场3台机组的备用部件。绕线错误是造成本次设备烧毁的直接原因，反映出电机维修部门在管理和工作人员责任心上存在一定的问题。

（2）本次烧毁的副励磁机，从出厂报告到现场试验报告，都没