QFQS-200-2型汽轮发电机集电环改造.pdf

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2007年2月
吉林电
第35卷第1期(总第188期)
Jilin Electric Power
Vol35 No. 1(Ser. No 188)
QFQS-200-2型汽轮发电机集电环改造
Collecting Ring Reformation on QFQS-22-2 Turbine Generator
池永
国电吉林热电厂,吉林吉林13202
摘要:针对发电机集电环冷却方式不合理造成运行中温度过高问题,提出了发电机集电环的改造方案,即减小集
电环直径至合格范围,改变集电环环冷却方式以降低集电环温度。介绍了集电环的施工工艺和技术要求,政造后集
电环运行温度在80C以下,比改造前降低40C,完全满足运行和规程的要求,达到了预期的效果,确保了10号机
的安全、稳定运行。
关键词:集电环;发电机;技术改造
中图分类号:TM311
文試标识码:B
文章编号:1009-5306(2007)01-0037-03
集电环是发电机交流发电的重要元件,它接触
对于励磁电流不超过2000A的集电环,不需
固定位置的电刷,若运行中温度一直过热,就容易要外加风扇冷却,只要在集电环上适当地打些通风
造成电刷过热,甚至刷辫断股,如处理不当,发展成孔或銑出类似风扇作用的槽,就可以满足运行要求
集电环环火直至烧损,将导致发电机被迫停机。国电(见哈尔滨电碳厂編写的《汽轮发电机集电环及电刷
吉林热电厂(以下简称吉林厂)10号发电机型号为的运行维护》)、对于励磁电流超过2000A的集电
QFQS-2002,1987年投运,由于集电环直径超标和环,必须加特殊风扇冷却,否则将因集电环和电刷过
冷却方式不合理,该发电机集电环运行中一直过热,热而不能长期运行。10号机集电环原冷却方式采用
尤其从2002年以来,运行温度最高时竞达130で,的是在励侧集电环外侧加装风扇,每个集电环侧面
超过规程规定的120℃,增加了集电环和电刷的
开有与本身集电环表面螺旋沟相通的对角通风孔
维护量,严重成胁机组的安全、稳定运行。为此,吉林这样的冷却方式效果差,无法满足集电环及电刷散
厂决定利用2005年4月到6月10号机大修的机热的要求。本次改造?采用在每个集电环上开有贯通
会,对该机组的集电环系统进行改造,主要是减小集的通风孔(沿铡面均布16个15mm孔),同时集电
电环直径至合格范围内,改变集电环环冷却方式以环表面开有螺旋(其中槽宽3mm,槽深8mm,
降低集电环温度
距16mm),加强电刷和集电环冷却效果,减小电刷
电流分配不均匀性,由两集电环中间进风,靠集电环
改造方案的确定
本身的通风孔旋转时建立的负压,达到冷却集电环
及电刷的目的。
集电环材质的选择及采取的其他揹施
1.1集电环尺寸的选择
关于集电环材质,国内基本都采用5Mn和
吉林厂使用的是哈尔滨电碳厂生产的D172型35SiMn,由于原材质是50Mn,本次仍沿用原材质,
电刷,该电刷允许圆周切线速度为70m/s。根据并进行调质处理。原集电环与发电机转子之间的绝
此要求,集电环的极限设计直径为445.86mm,绿套筒由大片云母加工而成,运行中容易脱落,材质
10号机原集电环直径为45.00mm,已超过了电刷为B级绝缘,本次改造采用环氧玻璃丝布板整体加
设计允许值,根据极限直径要求,选定直径为工而成,增加了强度,材料为F级绝缘,提高了绝缘
430,00mm
等级。其次,为了提高集电环导电的均匀性,在发电
1.2集电环冷却方式的选择
机侧和励磁机侧集电环侧面增加了均流环,均流环
收稿日期:2006-11-30
作者简介:池永(1973一),男,工程师、现从事汽轮发电机检修管理エ作
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2007年2月
吉林电
Feb.2007
第35卷第1期(总第188期)
Jilin Electric Power
Vol 35 No. 1(Ser. No 188)
为T2铜板镀银材料,环型,通过螺丝固定在集电环并进行对地耐压试验;
侧面。另外,考虑到检修和维护的需要,选用了恒直
e.励磁机侧绝缘套筒和集电环的安装与检测重
两用刷握,压力为1.47~2.45N/cm2。
复上述a,b,c,d项过程;
f.集电环外圆表面用手持抛光机进行抛光处
2施工工艺
理,去掉火焰加热产生的氧化膜,提高集电环表面光
洁度。
2.1准备工作
5集电环与转子连接片的连接
开工前,制定详细的施工方案,现场实际测绘了
将连接片清理于净,装绕组与集电环间连接片,
日集电环及相关部分尺寸,根据该尺寸查阅哈尔滨经过清理后,在集电环两侧面和露在集电环外的绝
电机厂该机组图纸,加工新集电环系统部件。
缘套筒表面刷绝缘漆,于燥3h后进行测量。
2.2旧集电环拆除前的工作
a,用1000V级绝缘电阻表检测,其对地绝缘
a,盘车状态下检测旧集电环摆动值;
电阻不得小于5MQ;
b.用1000V级绝缘电阻表检测转子绕组绝缘
b.用双臂电桥检测转子绕组直流电阻,来检测
电阻;
集电环与转子线圈的接触电阻;
c.测量集电环在轴上的轴向尺寸及相关尺寸;
c.集电环与转子绕组连接片对地耐电压试验
d.用双臂电桥检测转子绕组直流电阻;
(1000V,1min)。
e.集电环引线拆除分离,对发电机和励磁机两2.6转子装机后处理与检测
侧集电环分别进行对地绝缘电阻测量(用1000V级
发电机装转子后,在盘车状态下,测量集电环摆
和2500V级绝缘电阻表分别测量);
动度小于0.05mm,集电环表面不平整度小于
f.清除有碍集电环从轴上退出的障碍;
0.5mm,表面粗糙度达到R,1.6,并测量集电环直
g.对不影响集电环拆除的零部件,用石棉布隔径尺寸满足要求。
离火焰,注意保护。
2.7启机试验及集电环改造后的有关技术数据
2.3旧集电环的拆除
集电环表面温度小于90C,表面无火花,电刷
a.用氧气焰均匀加热集电环,用点温计控制加电流均匀,集电环改造后的有关技术数据见表1和
热温度(150~180C),并随时用手锤垫木板两人同表2,其中测量转子绕组绝缘电阻采用2500V兆欧
时对称向外敲打;
表。经测试,改造后集电环表面温度低于78C。
b.对拆掉的集电环及其他零部件做好对应标
记,妥善保管;
结论与建议
c,对集电环部位的轴径进行清理,并修平表面
凸痕;
通过实际运行可以看出,此次集电环系统改造
d.复查集电环下轴径尺寸,加工绝缘套筒。
后,集电环运行温度在80C以下,比改造前降低40
2.4新集电环的安装
C,完全满足运行和规程的要求,达到了预期的效
先装发电机侧绝缘套筒,并用定位块对绝缘果,确保了10号机集电环系统的安全、稳定运行。根
套筒进行轴向限位,定位块在轴上可用胶带固定;
据实际改造的情况,建议如下
b.集电环平放,下面用3个支点垫起,高度约
a,集电环由制造单位加工完成后应测试好相关
100mm,用火焰均匀加热,温度为(180土5)C,加热数据;
时,用点温计随时监测