左 程，李既明，吳志峰

（湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司，湖南省長(zhǎng)沙市 410200）

0 引言

抽水蓄能機(jī)組啟動(dòng)速度快，負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍廣，不僅能很好地完成調(diào)峰、填谷、調(diào)相、調(diào)頻及事故備用等任務(wù)，而且還能提高能源的利用率，因此，在近些年來(lái)發(fā)展非常迅速。在抽水蓄能機(jī)組中定子、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，它們之間相互作用產(chǎn)生電磁力，發(fā)電機(jī)組要實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，就必須克服切向電磁力的作用，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，因此，轉(zhuǎn)子作為抽水蓄能機(jī)組的重要組成部分，是保證發(fā)電和抽水成功的關(guān)鍵，它的好壞直接決定了機(jī)組是否能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，本文主要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際案例來(lái)討論抽水蓄能機(jī)組轉(zhuǎn)子磁極典型故障（缺陷）發(fā)生的原因及解決對(duì)策，以便其他抽水蓄能電廠在遇到同樣故障時(shí)，可將此作為參考和借鑒。

1 抽水蓄能機(jī)組轉(zhuǎn)子磁極典型故障（缺陷）原因分析

1.1 轉(zhuǎn)子磁極引線及連接線本體缺陷簡(jiǎn)述及原因分析

（1）磁極連接線本體裂紋。

1）1999年11月某抽水蓄能電廠1、4號(hào)機(jī)檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子部分磁極連接線有裂紋。

原因分析：某抽水蓄能電廠磁極連接線本體裂紋缺陷僅在機(jī)組投產(chǎn)初期出現(xiàn)過(guò)，其根本原因是磁極連接線原設(shè)計(jì)采用剛性連接，垂直于磁軛上端面切向連接。采用此種連接方式?jīng)]有考慮到機(jī)組轉(zhuǎn)速過(guò)高、啟動(dòng)頻繁、正反轉(zhuǎn)的特點(diǎn)[1]。當(dāng)機(jī)組高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁極連接線彎部出現(xiàn)應(yīng)力局部集中，無(wú)法有效補(bǔ)償機(jī)組運(yùn)行時(shí)振動(dòng)、溫升、電磁力、疲勞、飛逸時(shí)的離心力及電氣短路等產(chǎn)生的變形，導(dǎo)致磁極連接線本體出現(xiàn)裂紋。

故障處理：2000年上半年，將發(fā)電（電動(dòng)）機(jī)轉(zhuǎn)子磁極連接線由硬連接更換成6層1.5mm厚紫銅片做成的“Ω”形軟連接后，磁極連接線本體裂紋缺陷至今沒(méi)有再出現(xiàn)過(guò)（見(jiàn)圖1～圖3）。

圖1 剛性連接Fig.1 Rigid connection

圖2 “Ω”形軟連接Fig.2 “Ω” form soft connection

圖3 改造后Fig.3 After transforming

2）2013年某抽水蓄能電廠2號(hào)機(jī)組檢修發(fā)現(xiàn)2號(hào)磁極引出線有兩處裂紋（見(jiàn)圖4）。

圖4 磁極引出線裂紋Fig.4 A crack in the magnetic pole

原因分析：磁極引出線采用剛性連接，磁極連接線各部件裝配時(shí)由于修型矯正時(shí)工藝不當(dāng)導(dǎo)致材質(zhì)受損引起連接線局部機(jī)械損傷（從圖4中可以看出磁極引線表面有明顯的敲擊痕跡），運(yùn)行中由于振動(dòng)、溫升、電磁力產(chǎn)生的變形產(chǎn)生裂紋[2]。

故障處理：將裂紋部分打磨掉，用圓銼刀把裂紋處打磨成弧形，減少裂縫開(kāi)口處應(yīng)力集中，用金相砂紙對(duì)弧形表面毛刺進(jìn)一步打磨。建議對(duì)其進(jìn)行更換，以免故障擴(kuò)大（見(jiàn)圖5）。

圖5 裂紋部分打磨后及探傷圖Fig.5 The crack section is sanded and the flaw is damaged

（2）磁極連接線外護(hù)絕緣磨損。

1）1996年某抽水蓄能電廠3號(hào)機(jī)發(fā)電運(yùn)行時(shí)因轉(zhuǎn)子磁極引出線破損造成轉(zhuǎn)子接地保護(hù)動(dòng)作跳機(jī)。

原因分析：發(fā)電機(jī)磁極引出線（長(zhǎng)端）高速旋轉(zhuǎn)時(shí)由于連接線和阻尼環(huán)設(shè)計(jì)間隙偏小造成磨損（見(jiàn)圖6）。

圖6 轉(zhuǎn)子磁極連接線和阻尼環(huán)Fig.6 Rotor pole connecting line and damping ring

故障處理：對(duì)四臺(tái)發(fā)電機(jī)磁極連接線重新配孔，將磁極引出線（長(zhǎng)端）徑向方向內(nèi)移5mm，增大磁極引線與阻尼環(huán)的間隙后，故障消除，處理后至目前未再發(fā)生同類故障。

2）某抽水蓄能電廠1、2、3、4、5號(hào)機(jī)分別因轉(zhuǎn)子磁極連接線外護(hù)絕緣破損，造成轉(zhuǎn)子接地保護(hù)動(dòng)作跳機(jī)。

原因分析：造成磁極連接線外護(hù)絕緣破損的主要原因有兩個(gè)：①原先磁極連接線的外護(hù)絕緣為硅橡膠帶，機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中在磁極鍵壓板邊緣附近與壓板相互摩擦，很容易造成硅橡膠帶破損；②原先磁極連接線采用硬連接，磁極連接線布置較長(zhǎng)，磁極連接線懸浮在磁極、磁軛、磁極鍵壓板之間，固定方式設(shè)計(jì)不合理[3]。機(jī)組高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁極連接線上的應(yīng)力無(wú)處緩沖直接集中到磁極連接線的彎部引起變形，使磁極連接線外護(hù)絕緣層與磁極鍵壓板或磁極鐵芯相互摩擦，造成磁極連接線外護(hù)絕緣破損。

故障處理：2003年下半年和2004年上半年，將發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極連接線外包絕緣由硅橡膠帶更換成云母帶（見(jiàn)圖7）后，磁極連接線外護(hù)絕緣破損出現(xiàn)的次數(shù)明顯減少，但偶爾也會(huì)出現(xiàn)（云母帶也不抗摩）[4]。2006年和2007年，通過(guò)采取對(duì)磁極鍵壓板進(jìn)行倒角處理、定期檢查處理磁極連接線外護(hù)絕緣、回裝磁極連接線時(shí)在底部墊入固定的絕緣結(jié)構(gòu)等手段后，磁極連接線外護(hù)絕緣破損缺陷目前沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)。

圖7 云母帶Fig.7 Mica tape

（3）磁極連接線接觸不良。

1）2011年2月14日某抽水蓄能電廠2號(hào)機(jī)發(fā)生因磁極連接線燒毀導(dǎo)致掃膛事故。

原因分析：某抽水蓄能電廠磁極連接線采用剛性連接設(shè)計(jì)由三塊銅板組合在一起，有兩條螺栓固定組合成一接觸平面（見(jiàn)圖8）。由于銅板較厚，要保證三塊銅板實(shí)現(xiàn)可靠的面接觸，需在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)使用工具矯正接觸面。受現(xiàn)場(chǎng)裝配人員技能及設(shè)備的限制，造成磁極連接接觸面積不滿足設(shè)計(jì)要求。磁極連接處的磁極銅排、連接銅排與雙孔螺母的連接孔不同心，導(dǎo)致螺栓在擰緊時(shí)未能和螺母把合緊，而是和銅排咬合導(dǎo)致力矩增大到安裝力矩值，實(shí)際連接并不可靠。機(jī)組運(yùn)行時(shí)因溫升、離心力的作用，磁極會(huì)徑向移動(dòng)[5]，而相鄰兩個(gè)磁極的位移不一致，導(dǎo)致磁極連接處受力，引起磁極連接線連接螺栓松動(dòng)、接觸電阻增大，最終導(dǎo)致連接線融化、斷裂。

故障處理：某抽水蓄能電廠對(duì)連接線熔斷磁極進(jìn)行了更換，對(duì)其他磁極連接線連接情況進(jìn)行了專項(xiàng)檢查。目前，已列入檢修標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目。建議應(yīng)采用三顆螺栓以上才能保證硬連接接觸全面。

2）2012年10月21日某抽水蓄能電廠1號(hào)機(jī)D修后進(jìn)行BTB泵工況啟動(dòng)試驗(yàn)因磁極引線（負(fù)極）銅排熔斷造成定子繞組匝間短路保護(hù)動(dòng)作跳機(jī)。

原因分析：某抽水蓄能電廠磁極連接線采用剛性連接，磁極連接線各部件裝配時(shí)由于修型矯正時(shí)引起連接線局部機(jī)械損傷[6]，運(yùn)行中由于振動(dòng)、溫升、電磁力產(chǎn)生的變形產(chǎn)生裂紋，裂紋部位電阻增大，通流后熔斷放電拉弧。

圖8 磁極連接線Fig.8 Magnetic pole connecting line

故障處理：對(duì)故障磁極進(jìn)行返廠維修，對(duì)其他磁極連接線連接情況進(jìn)行了專項(xiàng)檢查。目前，結(jié)合機(jī)組檢修對(duì)其進(jìn)行探傷檢查。建議采用軟連接型式的磁極連接線。

（4）磁極（柔性）引出線、連接線斷片。

某抽水蓄能電廠3、6號(hào)機(jī)春檢中發(fā)現(xiàn)磁極間連接線（軟接頭銅片）斷裂。

原因分析：該機(jī)組運(yùn)行均在30年以上，磁極引出線高速旋轉(zhuǎn)由于振動(dòng)、溫度、電磁力產(chǎn)生的變形，磁極連接線彎頭處易疲勞損傷，并將銅片折斷。

故障處理：結(jié)合機(jī)組每次大修對(duì)磁極間連接線進(jìn)行更換[7]。針對(duì)該接頭通過(guò)直流電阻試驗(yàn)進(jìn)行定期檢查。截至2012年該接頭無(wú)斷裂擴(kuò)大、過(guò)熱現(xiàn)象。目前該機(jī)組已拆除。

（5）磁極引出線支撐固定損壞。

1）2002年7月25日某抽水蓄能電廠3號(hào)機(jī)定檢時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁極連接線上棱形銅塊脫落。

原因分析：磁極連接線棱形支撐塊選用材料為銅，銅塊在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生較大的離心力，固定方式不滿足計(jì)算要求。

故障處理：將磁極連接線棱形支撐塊由銅改為絕緣材料；使用工具對(duì)絕緣塊進(jìn)行修型后與磁極連接線安裝固定好，之后使用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行浸漬綁扎。

2）某抽水蓄能電廠3號(hào)機(jī)D修期間，發(fā)現(xiàn)10號(hào)磁極引線支撐塊脫落，其余磁極引線支撐塊均有松動(dòng)現(xiàn)象（見(jiàn)圖9）。

原因分析：某抽水蓄能電廠磁極引出線支撐塊固定方式存在缺陷。磁極引線支撐塊與引線固定處存在銳角（如上圖標(biāo)注處），在離心力、熱脹冷縮、運(yùn)行時(shí)局部溫度高等原因作用下，長(zhǎng)時(shí)間機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)摩擦將綁帶割斷，導(dǎo)致絕緣支撐塊松動(dòng)、移動(dòng)并脫落。

圖9 磁極引線支撐塊Fig.9 Magnetic pole lead block

故障處理：磁極引線支撐塊與引線間加裝毛氈，使其固定處存在的銳角鈍化，再對(duì)其進(jìn)行綁扎固定。經(jīng)處理后，截至目前未發(fā)生類似問(wèn)題。

1.2 轉(zhuǎn)子磁極極靴缺陷簡(jiǎn)述及原因分析

2009年10月16日，某抽水蓄能電廠進(jìn)行1、2號(hào)機(jī)組一管雙機(jī)甩100%負(fù)荷調(diào)試試驗(yàn)時(shí)，發(fā)生設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞事故（見(jiàn)圖10）。

圖10 磁極線圈翻出及定子線棒受損Fig.10 The pole coil turns out and the stator line is damaged

原因分析：機(jī)組甩負(fù)荷后，轉(zhuǎn)速急劇上升，產(chǎn)生巨大的離心力，轉(zhuǎn)子線圈向極靴側(cè)擠壓，因下列原因?qū)е麓艠O線圈變形、銅排斷裂甩出[8]，與定子鐵芯和線棒發(fā)生接觸、摩擦，導(dǎo)致定子單相接地短路→相間接地短路→三相接地短路，最終造成設(shè)備損壞。主要原因：

（1）設(shè)計(jì)考慮裕度不足，支撐磁極離心力的極靴尺寸偏小。

（2）制造廠在磁極制造、裝配時(shí)誤差偏大，磁極線圈套裝質(zhì)量不高。

（3）缺少遏制磁極線圈外凸發(fā)展和外翻的制約結(jié)構(gòu)，如圍帶或擋塊。

磁極基本尺寸見(jiàn)圖11。

圖11 磁極基本尺寸Fig.11 The base size of the magnetic pole

從現(xiàn)場(chǎng)得到的磁極裝配圖看，磁極線圈與磁靴的接觸面過(guò)窄，約僅有磁極線圈銅排寬度的一半，搭接寬度過(guò)窄，過(guò)速中易引起線圈變形過(guò)大，使向心磁極線圈失穩(wěn)，出現(xiàn)翻邊甩出的事故。

故障處理：對(duì)磁極進(jìn)行改造，將原磁極極靴尺寸由940mm增加到990mm，磁極線圈伸出部分寬度由49.5mm縮小到32.3mm。磁極阻尼環(huán)由端部向中心調(diào)整。在相鄰磁極之間增設(shè)4個(gè)擋塊。

1.3 轉(zhuǎn)子補(bǔ)償磁極缺陷簡(jiǎn)述及原因分析

（1）1997年某抽水蓄能電廠轉(zhuǎn)子補(bǔ)償磁極螺栓斷裂故障。

原因分析：某抽水蓄能電廠轉(zhuǎn)子補(bǔ)償磁極螺栓選材不當(dāng)，未選用高強(qiáng)度非磁性鎳鋼，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子補(bǔ)償磁極螺栓導(dǎo)磁后過(guò)熱斷裂。制造質(zhì)量有缺陷、施工質(zhì)量不良，現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理不到位，隱患未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

故障處理：轉(zhuǎn)子補(bǔ)償磁極螺栓更換為非磁性鎳鋼螺栓；緊固補(bǔ)償磁極。

（2）1998年某抽水蓄能電廠2號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)子補(bǔ)償極斷裂故障。

原因分析：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子4 號(hào)補(bǔ)償磁極中部焊接處斷裂，與轉(zhuǎn)子繞組相碰，造成轉(zhuǎn)子接地保護(hù)動(dòng)作。分析判斷為設(shè)計(jì)不合理，施工質(zhì)量不合格造成。自1992年投入運(yùn)行以來(lái)，雖然機(jī)組經(jīng)過(guò)檢修，但沒(méi)有對(duì)補(bǔ)償極結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查。

故障處理：用浸漬環(huán)氧樹(shù)脂的玻璃絲帶對(duì)所有補(bǔ)償磁極進(jìn)行綁扎。定期對(duì)補(bǔ)償磁極焊口進(jìn)行金屬探傷試驗(yàn)。

2 抽水蓄能機(jī)組轉(zhuǎn)子磁極典型故障（缺陷）對(duì)策建議

2.1 轉(zhuǎn)子磁極引線及連接線本體缺陷對(duì)策建議

（1）規(guī)劃設(shè)計(jì)。

1）建議磁極的整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)、熱變形、飛逸時(shí)的離心力及電氣短路等所產(chǎn)生的作用力。磁極連接線應(yīng)采用柔性連接或其他抗疲勞結(jié)構(gòu)，連接線的受力情況要經(jīng)計(jì)算分析安全可靠后方可使用。保證工件的使用壽命和結(jié)構(gòu)的可靠性。

2）建議高轉(zhuǎn)速發(fā)電（電動(dòng)）機(jī)磁極連接線新機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)選磁極引出線（軟銅片）徑向引出、極間連接線平鋪于磁軛上端面，磁極引出線不宜重疊或距離過(guò)近。

3）建議極間連接線采用硬銅排，固定結(jié)構(gòu)采用2顆加長(zhǎng)大螺栓固定方式并裝配絕緣套管。

4）建議磁極連接線、磁極引出線的連接螺孔銅排搭接用連接螺栓宜選用3顆及以上。極間連接線采用銅排、卡槽或螺栓皆可。

（2）采購(gòu)制造。

1）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求加強(qiáng)設(shè)備制造時(shí)的技術(shù)監(jiān)督工作，對(duì)磁極引線及連接線選用的材質(zhì)、規(guī)格型號(hào)、加工工藝進(jìn)行監(jiān)督。

2）發(fā)電機(jī)磁極引線及連接線緊固件應(yīng)明確預(yù)緊力要求，并有可靠的機(jī)械防止松脫措施。制造廠應(yīng)在運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)中明確緊固件的檢查內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)和使用期限。

（3）安裝調(diào)試。

1）建議磁極連接線、磁極引出線的連接螺孔選用長(zhǎng)孔。

2）發(fā)電機(jī)磁極引線及連接線緊固件應(yīng)按照預(yù)緊力要求進(jìn)行裝配，現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)緊固后立即裝設(shè)可靠的防止松脫裝置。

3）對(duì)出廠軟連接銅材進(jìn)行“板材檢測(cè)”。

4）鍍銀面安裝不允許鍍銀面有任何破壞。

5）現(xiàn)場(chǎng)配鉆的孔偏差出現(xiàn)的話，必須更換。特別是對(duì)多層軟銅片配鉆應(yīng)控制鉆機(jī)轉(zhuǎn)速。

6）接頭絕緣包扎應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。接頭與接地導(dǎo)體之間應(yīng)有不小于8mm的安全距離。絕緣卡板卡緊后，兩塊卡板端頭應(yīng)有1～2mm間隙。

7）按磁極接頭裝配圖對(duì)接頭連接片以及其固定裝置進(jìn)行全面預(yù)裝、調(diào)整與形位處理，使其連接板與磁極接頭搭接面自然貼切、無(wú)翹角，接頭錯(cuò)位不超過(guò)設(shè)計(jì)寬度的10%。預(yù)裝檢查合格后，按磁極接頭的實(shí)際連接尺寸和螺孔孔位，在接頭連接板上劃線，確定其外形尺寸和連接孔位，作為連接板裁切和鉆孔的依據(jù)，并對(duì)應(yīng)磁極編號(hào)。

8）接頭接觸面連接應(yīng)緊密，用0.05mm塞尺檢查，塞入深度不超過(guò)5mm，并注意貫穿螺栓連接的引線兩側(cè)均應(yīng)有鎖緊墊，螺栓長(zhǎng)度宜露出螺母2～3扣。

（4）運(yùn)維檢修。

1）嚴(yán)格按照制造廠提供的運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)中要求緊固件的檢查內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)。

2）建議將發(fā)電機(jī)磁極引出線無(wú)損探傷列為金屬監(jiān)督項(xiàng)目，B級(jí)以上檢修實(shí)施。

3）建議各單位應(yīng)明確磁極連接線檢修工藝要求及危險(xiǎn)點(diǎn)分析預(yù)控措施；檢修中對(duì)磁極引出線做好防護(hù)，以避免保護(hù)措施不完善引起磁極引出線損傷。

4）結(jié)合機(jī)組檢修應(yīng)對(duì)磁極引出線、極間連接線進(jìn)行檢查有無(wú)移位、變形、裂紋等。

5）磁極連線A級(jí)檢修中應(yīng)對(duì)磁極連接線絕緣進(jìn)行全面檢查。對(duì)出現(xiàn)破損或異常部位，應(yīng)按照相關(guān)工藝要求進(jìn)行處理。抽查兩根磁極連接線，剝開(kāi)磁極連接線絕緣檢查焊縫無(wú)開(kāi)裂現(xiàn)象。磁極連接線外觀檢查，磁極連接線表面清潔，Ω連接無(wú)裂痕。磁極連接線接觸電阻試驗(yàn)，用微歐儀測(cè)量磁極連接線的電阻，試驗(yàn)電流不小于100A，電阻應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。

6）定期檢查磁極連接線螺栓標(biāo)記線有無(wú)變動(dòng)與磁極引線與磁極連接線處有無(wú)由于過(guò)熱而變色的現(xiàn)象。

2.2 轉(zhuǎn)子磁極極靴缺陷對(duì)策建議

（1）規(guī)劃設(shè)計(jì)。

1）水輪發(fā)電機(jī)各部分結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)能承受在額定轉(zhuǎn)速及空載電壓等于105%額定電壓下，歷時(shí)3s的三相突然短路試驗(yàn)而不產(chǎn)生有害變形。同時(shí)還應(yīng)能承受在額定容量、額定功率因數(shù)和105%額定電壓及穩(wěn)定勵(lì)磁條件下運(yùn)行，歷時(shí)20s的短路故障而無(wú)有害變形或損壞。（GB/T 7894《水輪發(fā)電基本技術(shù)條件》）

2）《國(guó)家電網(wǎng)公司水電廠重大反事故措施》（國(guó)家電網(wǎng)基建〔2015〕60號(hào)）中6.1.1.2規(guī)定：額定轉(zhuǎn)速在300r/min及以上的發(fā)電機(jī)的磁極應(yīng)采用有成熟經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)，宜采用完全向心結(jié)構(gòu)，且線圈的側(cè)向固定采用加圍帶或在磁極間安裝支撐擋塊。圍帶或極間支撐應(yīng)可靠地固定于磁軛或磁極鐵芯。制造廠家應(yīng)根據(jù)以上規(guī)定要求進(jìn)行機(jī)組磁極選型、設(shè)計(jì)和制造，建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位應(yīng)根據(jù)以上規(guī)定并依照制造廠家提供的磁極選型、設(shè)計(jì)、監(jiān)造進(jìn)行審核。

3）制造廠家應(yīng)根據(jù)《國(guó)家電網(wǎng)公司水電廠重大反事故措施》（國(guó)家電網(wǎng)基建〔2015〕60號(hào)）中6.1.1.1規(guī)定：廠家應(yīng)提供磁極各部件的剛度、強(qiáng)度有限元計(jì)算分析和疲勞壽命報(bào)告，分析機(jī)組在過(guò)速、飛逸等情況下的磁極線圈最大等效應(yīng)力，并核算設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)下的線圈變形量。建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位應(yīng)根據(jù)制造廠家提供的各類計(jì)算報(bào)告對(duì)磁極設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)審核。

4）針對(duì)抽水蓄能電站機(jī)組設(shè)備采用的新材料、新技術(shù)和新工藝，制造廠家應(yīng)提交計(jì)算分析和驗(yàn)證試驗(yàn)，并提出相應(yīng)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和復(fù)核依據(jù)。運(yùn)維對(duì)新材料、新技術(shù)和新工藝的反饋和評(píng)價(jià)。

5）制造廠家提供磁極運(yùn)行維護(hù)內(nèi)容、周期及標(biāo)準(zhǔn)。

（2）采購(gòu)制造。

1）設(shè)備完成設(shè)計(jì)開(kāi)始制造生產(chǎn)過(guò)程中，重點(diǎn)為制造階段的見(jiàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足廠家或標(biāo)準(zhǔn)要求。

2）在設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中，監(jiān)造人員應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子磁極線圈加工尺寸及套裝工藝 ，磁極鐵芯疊壓質(zhì)量及尺寸要求。

（3）安裝調(diào)試。

1）磁極線圈在壓緊情況下，其壓板與鐵芯的高度差，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，無(wú)規(guī)定時(shí)不應(yīng)超過(guò)-1～0mm。

2）額定轉(zhuǎn)速在300r/min及以上的轉(zhuǎn)子，對(duì)稱方向磁極掛裝高程差不大于1.5mm。

3）極間撐塊應(yīng)安裝正確、支撐緊固并可靠鎖定。

4）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過(guò)程中，業(yè)主應(yīng)會(huì)同相關(guān)技術(shù)人員對(duì)新工藝產(chǎn)品加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中的觀測(cè)和檢測(cè)頻次進(jìn)行技術(shù)監(jiān)督。

（4）運(yùn)維檢修。

1）建議機(jī)組利用檢修機(jī)會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行檢查，檢查是否存在磁極線圈變形、移位等現(xiàn)象。

2）電站運(yùn)維檢修規(guī)程應(yīng)明確檢查項(xiàng)目，如磁極鐵芯、線圈、引線絕緣檢查，磁極固定鍵緊固檢查，磁極間支撐擋塊緊固檢查，磁極鍵、磁極接頭、轉(zhuǎn)子風(fēng)扇檢查等。

3）發(fā)電機(jī)大修后做第一次啟動(dòng)試驗(yàn)，應(yīng)緩慢升速并監(jiān)聽(tīng)發(fā)電機(jī)各部聲音，檢查軸承潤(rùn)滑、溫度、冷卻系統(tǒng)工作情況及機(jī)組各部振動(dòng)、擺度情況。

4）機(jī)組超過(guò)額定轉(zhuǎn)速后，應(yīng)全面檢查轉(zhuǎn)動(dòng)部件，重點(diǎn)檢查磁極擋塊、磁極連接線、磁極線圈等異常變化情況。

5）應(yīng)做好旋轉(zhuǎn)部件聯(lián)接件防止松脫措施，并定期檢查。

2.3 轉(zhuǎn)子補(bǔ)償磁極缺陷對(duì)策建議

（1）規(guī)劃可研。

1）建議制造單位對(duì)設(shè)計(jì)中有轉(zhuǎn)子補(bǔ)償極的機(jī)組，進(jìn)行各種工況情況下補(bǔ)償極焊接處焊接強(qiáng)度的受力模型計(jì)算，對(duì)轉(zhuǎn)子補(bǔ)償極焊接強(qiáng)度應(yīng)有具體設(shè)計(jì)參數(shù)。

2）建議制造單位對(duì)轉(zhuǎn)子補(bǔ)償磁極螺栓選用非磁性高強(qiáng)度螺栓，防止補(bǔ)償磁極與螺栓間形成電磁環(huán)流。

（2）采購(gòu)制造。

1）設(shè)備監(jiān)造過(guò)程中應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)子磁極緊固螺栓進(jìn)行檢查確認(rèn)、廠家應(yīng)提供材料檢查（質(zhì)量證明書(shū)）。

2）設(shè)備制造廠應(yīng)提供磁極線圈焊縫無(wú)損檢測(cè)報(bào)告，監(jiān)造人員應(yīng)確認(rèn)。

3）業(yè)主應(yīng)加強(qiáng)甲方采購(gòu)的設(shè)備和材料的驗(yàn)收工作，業(yè)主應(yīng)對(duì)同批次設(shè)備與材料進(jìn)行抽檢，對(duì)達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)范要求及時(shí)退回廠家進(jìn)行更換。

（3）安裝調(diào)試。

安裝時(shí)應(yīng)審查螺栓材質(zhì)。

（4）運(yùn)維檢修。

1）建議將轉(zhuǎn)子補(bǔ)償磁極螺栓更換列入技改項(xiàng)目中，合理安排檢修時(shí)間將轉(zhuǎn)子補(bǔ)償磁極螺栓全部更換為非磁性高強(qiáng)度材質(zhì)的螺栓。

2）建議對(duì)采用補(bǔ)償磁極的機(jī)組應(yīng)將轉(zhuǎn)子補(bǔ)償磁極螺栓無(wú)損探傷檢測(cè)列入A/B級(jí)檢修項(xiàng)目中。

3）按照廠家規(guī)定的轉(zhuǎn)子補(bǔ)償磁極螺栓使用期限進(jìn)行批次更換。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文以抽水蓄能電廠轉(zhuǎn)子磁極典型故障為例，分別對(duì)轉(zhuǎn)子磁極引線及連接線本體缺陷、轉(zhuǎn)子磁極極靴缺陷和轉(zhuǎn)子補(bǔ)償磁極缺陷進(jìn)行了實(shí)例分析和原因討論，并提出了可行的對(duì)策建議，為以后新建抽水蓄能電廠轉(zhuǎn)子磁極設(shè)計(jì)和已建成抽水蓄能電廠的轉(zhuǎn)子磁極維護(hù)都提供了指導(dǎo)性的意見(jiàn)。