小峡水电站3号发电机上导轴承滑转子绝缘层松动原因分析与处理-

论文导读：常，启动运行后上导摆度在0.15mm左右，上导瓦温正常，机组轴电流从2A下降到1A。五、现状分析从对上导轴承分解检查的情况来看，事前分析所确定的基本原因得到了验证，通过对绝缘层的处理，我们认为，由于上导轴承所固有的结构特征，滑转子与轴套间设置绝缘层，而绝缘在制造中为0.2mmEW200无碱玻璃布胚缠绕，涂刷1040绝缘漆后
【摘要】小峡水电站3#机组自投产以来，上导瓦温较其它机组高2～3℃，轴电流最高摘自：本科毕业论文结论www.7ctime.com
时达2A，随着运行小时数的增加，逐渐出现了上导摆度增大的现象。针对以上问题的存在，进行了分析、检查，找出了根本原因并顺利解决，本文主要阐述了出现这一问题的原因分析及解决过程。
【关键词】上导滑转子；松动；分析；处理
一、概况
小峡水电站位于甘肃省兰州市皋兰县境内黄河干流上，距上游兰州市35km。电站主要任务是发电，水库正常蓄水位▽1499m，最大坝高50.7m，总库容4800万m3，为日调节水库。电站装机容量230MW，保证出力93MW，年发电量9.56亿kW.h。电站装机为57.5MW轴流转桨式机组4台，由通用电气亚洲水电有限公司制造，发电机型号为-J57.5-88/12500，水轮机型号为ZZ（K305）-LH-830，机组额定转速68.2rpm。3#机于2005年5月并网发电。

二、3#机组运行中出现的主要问题

上导摆度超标：该机上导轴承由上导轴承瓦、楔形板、密封环、上、下支撑环及轴承垫等组成，采用支撑刚度大的锲形板支撑，上、下密封环之间的空间构成了导轴承的油槽。上导滑转子由上导轴承套筒和滑转子热套后加工成，滑转子与上导轴承套筒间有由环氧玻璃坯布包压成的绝缘层，使上导轴承与转轴间具有足够的绝缘要求，结构如图示。
上导设计间隙为单边0.30mm，正常运行中其摆度不能大于0.30mm，3#机在运行中上导摆度值超标，最大在0.50mm左右，影响机组的安全正常运行。上导瓦温较高，在工况时通过对3#机上导瓦温值与其它机组运行记录数值相比较，3#机上导瓦温高2～3℃，最高56℃，定值：60℃报警，65℃停机。

三、原因初步分析

根据现有资料，3#机安装时机组轴线调整满足要求，运行中3#机在线检测检测数据分析认为机组轴线合格，初步分析认为上导轴承滑转子绝缘层松动的可能性较大，需要停机分解检查验证。

四、处理过程及处理对策

（1）分解过程中检查发现：上导滑转子与绝缘层间一周均有由于挤压所产生的油泥样黑色油汁，两者之间在周向和轴向均未出现位移现像，将油泥清扫干净后用塞尺测量检查，有1/4周多0.05mm塞尺可贯穿塞入，确认绝缘层与滑转子间存在间隙。（2）处理所采取的对策：分解上导轴承，吊出上机架，将小轴拆除，拆除滑转子后，将上导轴承套筒上车床将原绝缘层清除干净。准备好足够的0.2mm厚环氧玻璃坯布，1040绝缘漆，固化剂及促进剂。车床选择适宜的、缓慢的速度，使上导轴承套筒旋转，由两人配合重新绕包环氧玻璃坯布，边绕包边涂刷1040绝缘漆和固化剂及促进剂调制的胶液，需使环氧玻璃坯布能粘结紧固并平整，每层需及时均匀足够涂刷胶液，所用力度适宜。包至20层左右时装上专制包箍工具将其包紧，进电炉加热；升温到160℃左右保温8小时，随炉冷却后将包箍拆除；依照上述方法根据滑转子实际内径进行二次绕包环氧玻璃坯布，多留3mm左右余量，进行第二次热压时包箍位置与第一次错开。为确保滑转子的绝缘层硬度及防止有气泡存在影响加工，在每次缠绕加热固化前均采用真空浸漆工艺。然后进行加热、保温、冷却后将上导轴承套筒再上车床，根据滑转子实际内径尺寸及技术配合要求车所包箍的绝缘层，表面要求平整。将滑转子热套入轴承套筒上。上机床复测各部位尺寸，并按图纸要求校正滑转子外圆同轴度。（3）处理效果：绝缘层处理完成设备回装，对机组推力轴承受力进行了检查调整，机组轴线检测正常，启动运行后上导摆度在0.15mm左右，上导瓦温正常，机组轴电流从2A下降到1A。

五、现状分析

从对上导轴承分解检查的情况来看，事前分析所确定的基本原因得到了验证，通过对绝缘层的处理，我们认为，由于上导轴承所固有的结构特征，滑转子与轴套间设置绝缘层，而绝缘在制造中为0.2 mm EW200无碱玻璃布胚缠绕，涂刷1040绝缘漆后加工形成绝缘层，该工艺要求形成的绝缘层须具备足够的刚性和稳定性，但由于制造工艺和绝缘层本身长期在温度较高的透平油中浸泡，并要承受强大且不平衡径向力对其持续进行挤压的作用等原因，会产生收缩变形状况导致与滑转子间出现间隙，造成滑转子松动，松动的滑转子则直接导致上导摆度无法控制，也导致瓦温上升和轴电流增大，而此次滑转子松动恰恰暴露出这个缺点。所以在3#机绝缘层处理过程中在所用的1040绝缘漆中添加了固化剂和促进剂，增强了它在高温和透平油中运行的稳定性，同时采用了电机绝缘层加工惯用的真空浸漆工艺，全面提高了其加工硬度及绝缘要求，为尽量减小径向不衡力对机组轴线进行了相应的检测调整。从上述状况原因分析来看，滑转子的松动实际上是上导摆度超标，瓦温上升的根本原因所在，同时绝缘层出现收缩使滑转子松动后对机组轴电流也存在影响。其根本的原因我们归结为绝缘层固有的不稳定所致。为了使绝缘层稳定性达到最大化，在对小峡3#发电机上导轴承绝缘层处理的过程中，我们从中总结经验，更新工艺，并对机组轴线进行严格的检测调整，同时认为在今后的工作中有以下几个放面值得我们重视和借鉴：（1）在机组运行中专注上导轴承的运行情况，跟踪上导摆度和瓦温的变化趋势。（2）在机组检修维护中要重点检查监视绝缘层与滑转子之间的间隙，以便及早发现并采取措施消除滑转子松动。（3）绝缘层在加工时应严格遵守加工工艺的同时必须采用真空浸漆工艺。（4）为确保上导轴承绝缘层在高温和透平油中运行的稳定性，通过对3#机上导轴承绝缘层的处理，我们认为在1040绝缘漆中添加固化剂和促进剂很有必要。
针对3#机组上导轴承滑转子绝缘层松动问题的分析及处理，我们更新了对上导轴承绝缘层加工的工序工艺，在1040绝缘漆中添加了固化剂和促进剂，对延长和增加绝缘层在高温和透平油环境中运行的稳定性具有重要的意义，并严格执行了真空浸漆工艺，效果较为显著，对电站今后其它机组的检修维护有一定的指导作用。