老龙口电站发电机转子风扇折断的原因分析和处理

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小水电
"%!# 年第 " 期（总第 !2$ 期）
运行与维护
响，其中有 ! 片风扇折断掉下时甩在定子线圈下端 部，造成多处线圈绝缘刮伤损坏，最严重两处线圈 的铜线还被风扇叶掉下时砍断。
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故障处理
根据机组出现的上述现象，马上通知厂家，厂
家迅速派技术人员来电站鉴定处理此事。厂家专业 技术人员对发电机的风扇叶进行了检查和涂色探 伤，探伤结果是 "# 个下风扇叶中 $ 个有裂痕， "# 个上风扇叶全部合格。此次事故鉴定的结果是下风 扇叶在制造过程中材质和工艺的缺陷，最后才酿成 了这次 ! 号发电机定子线圈下端部多处线圈绝缘刮 伤和损坏的事故。厂家又按原设计图纸重新制作了 风扇叶子，并安装继续使用（见图 !） 。 重新制作的风扇叶子运行 #% &左右的时候，又 一次出现机组内部转动部分有异常声响。电站当班 运行人员立刻紧急停机，停机后进入发电机内部检 查发现，是转子下风扇叶又一次出现变形断裂，与 定子下挡风板刮碰的声响，其中有 ! 片风扇折断掉 下时甩在定子线圈下端部，造成多处线圈绝缘刮伤 损坏，最严重两处线圈露出铜线。 !基本数据 叶片弯曲半径 & ’ !-.! 83； 夹角 #% ’ 2"<， #! ’ %<；弹性系数 ’ ’ !.- ) !%# 567 ( 83" 。 基本 尺 寸 是： (% ’ % = ’ 1 83； )! ’ % ! ’ 1.1 83； )" ’ * 7 ’ !-.! 83。 "风叶根部惯性矩 # + > ’ ,$ 7 ! ( !" ’ !- ) %.-0 ( !" ’ %.%#$ 83 #位移 切向风压在 - 点产生的位移：
运行与维护
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老龙口电站发电机转子风扇折断 的原因分析和处理
徐奇泽 蔺 义 杨广林（吉林省珲春老龙口供水有限责任公司 吉林珲春 #$$$""）
【摘 要】通过详细的分析和周密的计算，找到了老龙口电站运行过程中 ! 次出现发电机转子风扇折断的原因，并通过 计算重新设计了风扇叶片，消除了故障。图 $ 幅。 【关键词】发电机转子 风扇 折断 计算 设计
了新风扇叶，新风扇采取斗式风扇设计（见图 -） 。 !）基本尺寸 风 叶 径 向 宽 度 , 7 ’ !" 83， 风 扇 轴 向 高 度 * 7 ’ !- 83， 风 叶 厚 度 $! ’ %.0 83，风 扇 座 厚 度 ・ 01 ・
（ 8?4 .! ’ , 7 !! &# ( " ’ + > ｛ $ $ $ % — 8?4 ! ） ( - * 4+@ %
图!
风扇变形计算示意
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折断风扇变形计算
出现 " 次同样的风扇变形折断现象，我们认为
不可能是简单的风扇材质和工艺缺陷，而是风扇设 计不合理造成风扇折断，于是决定通过对风扇强度 和运动变形的计算，找出风扇折断的原因。 !）首先计算风扇在额定转速下承受的风压力 ! 切向风压力 ! !
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共出现 ! 次发电机转子风扇叶折断现象，第一次是 在并网运行的第 /" 天，当天夜里突然听到机组内 部转动部分有异常声响。当班运行人员立刻紧急停 机，停机后经检修人员进入发电机内部检查发现， 是转子下风扇叶变形断裂与定子下挡风板刮碰的声
图!
风扇原设计图
收稿日期：!"#$ % #! % "! 作者简介：徐奇泽（#&’( % ） ，男，工程师 ，主要从事水电 站技术管理工作。
式中，! 为 空 气 密 度； # + 为 定 子 铁 芯 内 径； $ , 为机组额定转速。 "! ’ -.!# ) -./ ) "0% ( $% ’ #1.2 3 ( 4 ! ! ’ ! ( " ) %.%%! " ) #1.2" ) !% * # ’ !.#/ ) !% * # 567 ( 83!!#.0 ) !% 9:; "轴向风压力 ! "
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工程概况
吉林省珲春老龙口电站是 !"## 年 ( 月新投产
"
故障现象
在投产发电运行的 4 个月里，# 号小机组先后
并网的水电站，电站设计总装机容量 #&)! *+， 安 装 $ 台 混 流 式 发 电 机 组， 其 中 # 台 # 号 小 机 组 ， $)! *+（,-.!/"0— -1—#’’；23$!""—!4 5 4!’"） ! 台 !、 $ 号 大 机 组 ()" *+ （ ,-.!/"0— -1—!4’； ，设计水头!$)’ 6。 23("""—$/ 5 ’’""）
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新风扇设计
找到上述造成风扇折断的原因之后，重新设计
"" ’ #1.2 ) 1.1 ( !%."0 ’ #/ 3 ( 4 ! " ’ !( " ) %.%%! " ) #/" ) !% * # ’ !.-/ ) !% * # 567 ( 83! !-.0$ ) !% * # 9:; "）变形计算 风扇变形计算如下所示（见图 "） 。