汽轮发电机重大事故举隅.pdf

求か電泉峤論2058第29巻VO29第113明
ONGFANG ELECTRIC REVIEW
疙轮岌旦加重大事敬
张雁鹏姜諾
东方电气东方电机有限公司,四川德阳618000
摘要:结合多年来汽轮发电机事故频发的现状,主要介绍了轴系断裂事故、大轴弯曲事故、机组断油烧瓦事故、腐蚀裂
纹事故、绝缘击穿接地事故、转子线圈事故、定子事故、励磁系统事故等,并辅以大量典型案例作为佐证,引为借鉴。
关键词:汽轮发电机;事故;典型案例;分析
中图分类号:TM311;TM307
文献标识码:B
文章编号:1001-9006(2015)01-0065-08
Examples of Major Accidents of Steam Turbine Generator
ZHANG Yanpeng, JANG Qian
Dongfang Electrical Machinery Co, Ld. 618000, Deyang, Sichuan, China)
Abstract: In recent years, there have been quite a lot turbogenerator accidents causing tremendous losses. This paper presents a typical
series of major accidents, such as fracture in shaft system, bending of shaft, off-oil and bearing-shoe ablation, friction-corrosion crack
insulation breakdown, rotor coil accident, stator accident and excitation accident, etc. Actual cases of these accidents are provided for
use of reference
Key words: steam turbine generator; accident; typical cases; analysis
般说来,汽轮发电机事故多缘于材料和结课题。1970年代以前,由于单机容量相对较小,
构上的缺陷。但近年来,随着我国电力生产规模扭振的危害性并不突出。但近几十年来,随着超
的不断扩大、汽轮发电机单机容量的不断攀升,高压大电网和大功率机组的投产,国内外陆续发
因机组振动等原因造成的汽轮发电机事故也屡屡生多起网-机谐振造成机组严重损毁的重大事故,
发生,尤其是特重大事故的发生,已经严重影响引起全世界广泛关注。
到机组的安全运行,同时给电厂和发电设备制造1.1日本海南3“机事故
厂带来巨大经济损失。下面从事故类型结合典型
1972年6月日本关西电力公司海南电厂容量
案例对汽轮发电机常见事故进行介绍。
为600MW的3“机在试运行中发生破坏性事故。这
1轴系断裂事故
次事故在机组发生巨大振动之后的极短时间内即
发生
汽轮发电机机组的大部分事故,甚至比较严
通常,汽轮发电机振动增大的原因很多,但
重的设备损坏事故,均由振动引起,机组异常振在如此短的时间内发生如此巨大的振动,3“机11
动是造成设备损坏的主要原因之一。机组振动会轴承损坏可谓该次事故的起因(见图1)。由于11
使设备在振动力作用下损坏。长期振动会造成基轴承的轴承盖和轴承座装配质量不太好,试运行
础及周围建筑物产生共振损坏。这当中,机组轴中,转速下降时轴振动特别大,磨损了螺栓的螺
系扭振现象是发展大电网和大机组所面临的重大纹;超速试验时(转速上升到3850r/min),11“轴
收稿日期:2014-10-30
作者简介:张雁鹏(1963-),男,1985年毕业于西安交通大学工程力学系,学士,工程师。现在东方电机有限公司从事汽轮发电机制造工
艺工作。
姜茜(1966-),女,2000年毕业于四川师范大学文学院汉语言文学专业,本科,副研究馆员。现在东方电机有限公司从事期刊
编辑和技术情报工作。
求吃論201532第29卷VOl29总第11明
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承的轴振动骤然增大,致使轴承盖固定螺栓脱出,振随即导致励磁机轴出现巨大振动(见图2)。在机
上轴瓦脱落;而上轴瓦和挡油环一起飞出后,便组发生巨大振动之后的极短时间内,多段轴断裂,
无法向轴承下半部提供润滑油,11“轴承作用消失。零部件飞出,并引发火灾,酿成特大事故。图3为
这时,油膜阻尼降低,导致轴系临界转速下降,9°“和10°发电机轴承结构,图4为11轴承结构图。
接近当时的实际转速(3850r/min),引发共振,共
98°
p轴承
励磁机
发电机
低压汽缸后段低压汽缸前段中压汽缸段高压汽缸段
图1汽轮发电机组轴承结构图
最高值不明
6°轴承
随着发电机容量的增大及转轴的增长,汽轮
轴承
8轴承
发电机的振动问题将会变得更加重要,因此在结
10°轴承
20
构、安装、试运行各方面都应尤为重视。该事故
1-5“以及9°
轴承没有超
的教训说明,对轴承安装及固定必须采用一种充
过10100mmr
分考虑了振动问题的安装工艺方法。另外,应从
器40
平衡调整方法入手,改进发电机包括励磁机的整
360030002500200015001000500
个轴系振动计算的检查方法。
转速 rmini
1.2陕西某电厂5“汽轮发电机组轴系断裂特大
图2转速下降时各轴承处的轴振动
事故
1988年2月陕西某电厂(200MW)5°汽轮发
电机组在进行提升转速的危急保安器动作试验时
发生了轴系断裂的特大事故。轴系7处对轮螺栓、
轴体5处断裂,共断为13段,主机基本毁坏。
当日,做1"飞锤提升转速试验时,试验人员
将5°机盘上转速表显示的3228r/min,误看作
图39°、10“轴承结构图
3328r/min,并手按集控室停机按钮,使得机组跳
间,但并未与相关试验人员联系,致使他们误认
为1"飞锤已经动作。做2“飞锤提升转速试验过程
中,机组转速升至302r/min之际,发出类似于
汽门动作的声音,试验人员误认为2飞锤已动作,
于是将超速试验手柄放开,后确认2“飞锤并未动
作。当转速降至3020r/min时,未发现异常,继续
进行2”飞锤动作试验。随即,先听到升速叫声,
眼见副励磁机喷出灰尘,然后听到一声闷响,发
图411“发电机轴承结构图
电机端部着火,1"瓦盖翻起,高压后汽封喷出蒸
汽,试验人员跌倒。从听到升速叫声到发电机端
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