红花电厂发电机组冷却风机技改

红花电厂发电机组冷却风机技改

莫明海

（中广核红花水电有限公司广西柳州545101）

摘要：红花电厂位于广西壮族自治区柳江县境内，距柳州市区约25km，是柳江规划的最后一个梯级，是以发电、航运为主兼顾灌溉、旅游、养殖的综合利用工程。本文主要对红花电厂5台机组发电机冷却风机故障处理进行分析研究，以供参考。

关键词：红花电厂；发电机风机；技改

1概述

红花电厂位于广西壮族自治区柳江县境内，距柳州市区约25km，是柳江规划的最后一个梯级，是以发电、航运为主兼顾灌溉、旅游、养殖的综合利用工程。电站正常蓄水位77.50M，装有6台灯泡贯流式机组，单机容量为38MW，总装机容量为228MW，机组额定水头▽13.20m，最小水头▽10.42m。机组由哈尔滨电机厂及东方电机厂提供成套产品，2#、4#、6#、机组为哈尔滨电机厂生产，水轮发电机。型号为：GZK4-WP-590，发电机型号为：SFWG38-56/6500。1#、3#、5#机组为东电厂家生产，水轮机型号为：GZD320-WP-590发电机型号。SFWG38-56/6400，转轮直径为5.9m。额定转速为107.1r/min。

2发电机冷却系统风机结构及运行方式

红花电厂发电机冷却系统风机安装在定子上游侧机架，每台机组冷却系统有六台冷却风机组成，风机均匀的布置在上机架挡风板上，东电机组风机型号：ABB-M2QA180M2A，功率22KW。哈电机组风机型号：ABB-M2QA160M2B，功率15KW。风机启动方式分现地或远方启动，机组正常开机时，开机流程启动机组冷却系统六台风机，风机送风强吹定、转子冷却，定、转子产生的热能经风机强吹进入水冷却器进风道降温后由风机送出循环使用。

3风机故障现象及分析

红花电厂自投产以来，机组冷却系统风机频繁发生电机烧损事件，年平均故障率接近十次，从故障类别分析，#2、#4、#6机组故障率高，解体故障电机分析，风机风叶结构设计不合理，运行中致使轴承温度过高，引起轴承润滑失效，轴承烧损致“散架”，从而破坏电机定子绝缘，最终导致电机烧毁。

对故障电机解体分析，造成故障原因有以下两种：

1）现有风机叶轮结构不能满足电机运行的需要，致使、轴承温度过高，引起轴承润滑失效，轴承烧损致“散架”，从而使转子与定子“扫堂”，定子绝缘破坏，最终使电机烧损。电机在密闭的铁罩内运行，机组运行温度较高，电机因肌肤效应及自身运行所产生的温升造成定子线圈绝缘老化，引起漆包线匝间短路或接地。

2）机组冷却风机的叶轮由铁制轮毂和8块叶片、叶轮防护罩组成，每个叶轮重量29KG，风机叶轮采用端面连接在风筒上，为了防止固定叶轮的螺栓脱落，在叶轮上加装叶轮防护罩，因机组风机要求风压高、风量大，转速高，特别在高速运转中，叶片受到强负荷作用，虽然叶轮做了动平衡，由于加装了叶轮防护罩，高速运转中失去平衡，使风机振动严重超标，电机轴承在径向方向受到较强的冲击力，从而导致轴承烧损破坏。另一方面可能为厂家原来的平衡精度不高，使风机在高速运转中产生巨大的动不平衡，导致损坏。

4、冷却风机技术改造

经研究后发现采用进口丹麦PAG树脂材料制作的风机叶轮具有良好的机械强度和抗冲击性能，风量、风压等参数优于原有的风机叶轮，目前风力发电机组叶片大部分都使用这种材料，风机的机械性能见表1。优点是叶轮重量轻，电机负荷相应降低。叶片及轮毂制作成一个整体，叶片进行PT无损检查。风机叶轮能承受紊流工况下所引起的各种附加力作用，并且能够长期、安全、可靠运行。试验表明在规定静压下，所对应流量偏差不超过5%；在规定流量下，所对应全压偏差不超过5%；风机全压效率不低于应对点效率3%，或者静压效率不低于对应效率2%。风机满足长时间连续运行和频繁开、停机的要求。风机的风洞试验数据见表2。

在安装调整时电动机和叶轮连接中心尽可能与风筒中心同心，避免振动并缩短轴承寿命。

总结

红花电厂自2013年起，陆续对5台机组共30台发电机冷却风机进行了技改，经过将近3年的运行，再也没有发生过发电机冷却风机电机烧损的故障，发电机冷却效果良好。