近日,哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司负责的大唐国际高井热电厂3号发电机升级改造项目成功实现并网运行。经实际测试,改造后的机组各项运行参数全面优于改造前水平,设备抗电晕能力、可靠性得到显著提升。
大唐国际高井热电厂位于北京西部石景山区,是中国大唐集团公司系统唯一在京电厂,承担着508万平方米的供热任务,是北京西部最重要的电源支撑点和热源点。
该电厂3号发电机为国内早期研发的全空冷320兆瓦汽轮发电机,已投运十余年,存在起晕电压偏低、电厂检修困难等问题。哈电电机以用户关切为焦点,成立专项攻关团队、开展专项技术攻关,通过设计结构和产品材料创新,实现发电机抗电晕能力的跨越式提升。
创新防晕体系 攻克技术瓶颈
哈电电机在大容量全空冷同步电机3支路不对称绕组结构基础上,创新并联环结构设计,保证支路不对称度的同时,将绕组端部最高电场强度降低为常规设计的一半,实现机组运行工况下,易产生电晕的异相间绕组斜边承受的电压降低一倍,耐电晕能力大幅提升。
根据机组高电压空冷等特点,在实验室搭建真机定子线棒试验平台,模拟定子整机绕组,围绕防晕结构、绕组斜边间隙、端部固定材料种类、应用工艺等因素,对绕组整机起晕电压的影响进行反复分析和试验,确定最佳绕组结构和绝缘工艺,并通过并联环设计结构、防晕结构、防晕材料和工艺处理等多环节的协同优化,构建起完善的防晕体系。
改造后的发电机通过了全面的试验考核,抗电晕能力大幅提升,赢得了用户的充分认可。
精密施工组织 破解现场难题
哈电电机克服生产任务繁重等不利因素,集中整合人力物力,保证人员、工器具、材料及时抵达现场。在现场施工阶段,采用3班倒作业模式,并每日在现场公布作业量和次日施工计划,与用户形成有效互动。
根据现场施工条件,攻关团队提前规划定子线棒摆放布局和试验顺序,解决现场施工面积过小的问题;利用凌晨吊车空闲时间完成材料设备的倒运等工作,提高现场施工效率。
此次升级改造,应用了大量新工艺和新技术,例如:首次在空冷320兆瓦发电机实现端部支架环笼整体拆装方法,将拆解时间缩短了5天;使用金属修补剂粘接铜屏蔽垫块,实现了新型消辅材料的成功应用;创新应用主引线出线板整体拆装技术,为后续同类型发电机检修积累了宝贵经验;采用定子端部淋胶和干冰清理玻璃丝束毛刺工艺,显著提升了抗电晕能力。
指标全面跃升 打造行业范本
经过升级改造,3号发电机定子绕组整机起晕电压提升到26千伏,凭借创新的绕组端部特殊接线结构,实际起晕电压超过设计考核要求的2倍以上;铁心相同部位最大温差由8.7开尔文降至6.4开尔文,最大温升仅为9.7开尔文,大幅优于行业标准。在不同负荷下,发电机温升、振动数据优异,完全满足并远超国家标准要求。
这一系列数据充分证明,经过升级改造后的发电机运行性能稳定、损耗大幅降低、各项性能显著提升。通过核心技术创新,哈电电机彻底解决了长期困扰用户的电晕检修难题,使发电机的运行可靠性、经济性得到大幅提升。该项目的成功实施,为大容量全空冷汽轮发电机的升级改造提供了宝贵的技术参考范本,对推动电力设备技术进步与可靠性提升具有重要示范意义。