水輪機(jī)組熱電阻溫度跳變、越限原因分析
1.1 熱電阻性能不穩(wěn)定
2010 年11 月,大化水電廠5 號機(jī)組A 級大修,我們對軸承測溫電阻進(jìn)行現(xiàn)場溫度檢驗,發(fā)現(xiàn)個別
熱電阻的阻值隨溫度變化趨勢不滿足線性度要求,誤差超標(biāo)。其實水電廠對測溫電阻的精度要求并不高,但對于傳感器的長期穩(wěn)定性和可靠性要求非常高。采用長期穩(wěn)定性差的測溫電阻,在機(jī)組運行了幾年后,就會出現(xiàn)大量的誤報、跳變和沒有讀數(shù)等問題,很難判斷到底是機(jī)組本身的問題還是測溫電阻的問題。雖然大化水電廠5 號機(jī)組軸承測溫采用的是鉑金材料作為敏感元件的Pt100 熱電阻,相對銅電阻 來說可靠性和穩(wěn)定性大有提高,但如果Pt100 芯片的制造技術(shù)達(dá)不到要求,可靠性也會因此降低。
1.2 測溫電阻導(dǎo)線安裝檢修工藝不佳,造成元件斷線
導(dǎo)線線徑太小,包括導(dǎo)線外徑和單股導(dǎo)線芯線的線徑。線芯外徑面積僅有0.2 mm2,單股導(dǎo)線芯線細(xì)如毛發(fā),極易折斷。導(dǎo)線長期浸泡在軸承油槽里,使導(dǎo)線變硬變脆。檢查發(fā)現(xiàn)安裝時沒對導(dǎo)線采取任何保護(hù)措施,只是簡單的捆扎,導(dǎo)線表面出現(xiàn)很多裂紋,個別地方導(dǎo)線里邊的芯線也出現(xiàn)裂紋,導(dǎo)線線芯裸露在外邊,造成容易接地或斷線。改造前后電纜線徑對比見圖1。
1.3 測溫元件航空頭制造、安裝工藝粗糙
大化水電廠5 號機(jī)組軸承測溫電阻的安裝均為在軸瓦開槽插入安裝,采用航空頭引接,雖然方便
鉑熱電阻的拆裝和更換,但對航空頭的接線焊接工藝要求高,拔插次數(shù)過多也會直接造成接觸不良。利用機(jī)組檢修期間,對所有電阻進(jìn)行檢查。擰開航空頭,發(fā)現(xiàn)接線扭轉(zhuǎn)纏繞現(xiàn)象嚴(yán)重,接頭斷線見圖2。航空頭空間過小,接頭間距太近,外部接線為多股銅芯線,線頭處理不好,銅絲分散碰觸在一起,造成短路,或是分散碰到外殼,造成接地,影響測量精度。加之被油浸泡的接頭,焊接起來難度很大,無法從根本上保證焊接的可靠性。
1.4 熱電阻傳感器與外部接線絕緣處理工藝差,導(dǎo)致斷線、短路
定子鐵芯、線圈測溫傳感器與外部接線采取直接對接方式,檢查發(fā)現(xiàn)線頭對接處是用絕緣粘膠布簡單包纏,時間一長膠布失去粘性脫落,而外層絕緣使用比線徑大很多的玻璃絲套管做保護(hù),玻璃絲套管未作固定綁扎,導(dǎo)致套管脫離導(dǎo)線對接處,裸露的銅絲線碰觸短路或被周圍障礙物刮斷,見圖3。
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