分析发电机常见故障分析及预防措施

分析发电机常见故障分析及预防措施

高传友

（贵州开阳化工有限公司电气车间贵州省贵阳市550306）

摘要：随着电厂的快速发展，发电机作为电厂运行过程中的重要设备之一，其故障诊断技术也得到了快速的发展。随着故障诊断水平的提高，在很大程度上为企业带来了很好的效益，在这种情况下，人们更加的关注发电机的故障诊断技术。近年来，科学技术的快速发展，使故障诊断技术发生了较大的改变，对日常发电机运行过程中的发生的故障及故障原因都能进行准确的诊断，有效的保证了设备的使用寿命及正常运行，对电厂的稳定运行起到了积极的作用。

关键词：发电机；常见故障；预防措施

一、电厂发电机的常见故障种类

发电机的故障种类有很多，本文主要研究对象为浙江江山化工股份有限公司使用的汽轮发电机。当前热电厂有3台汽轮发电机组，其中1号机组为3000KW，2号机组为6000KW，3号机组为7500KW，均是济南发电设备厂生产的。

1.1线圈故障

发电机中的线圈是电机中的重要零部件，也是发电机在作业状态下使用最为频繁的部件。发电机故障的常见现象之一是线圈发生故障。常见的线圈故障方面主要包括由于使用时间过久造成的线圈老化、转子线圈经过多次摩擦造成的磨损严重现象、定子线圈由于在不间断运转状态使得线圈温度过高等。

1.2电气故障

伴随电气工程不断发展，电气设备的结构越来越复杂、每个细小空间的缝隙越来越小，在现代化、科技化和自动化的推动下，电气设备发生故障时会导致发电机整体运转失灵，并且在信息系统中对电气设备的检测工作难度也有所提升，给电气设备的日常检修工作带来了很大挑战。在一般的情况下，发电机出现电气故障的常见种类包括了有线套管的温度过高，超出了最高负荷温度、发电机内部的动力轴承发生磁化反应、转子发生电流连接失准或者连接故障以及励磁回路发生偏移故障等情况。

1.3液压系统故障

在传统火力发电模式下，大型汽轮机作为火力发电系统下的重要工具得到了非常广泛的应用。因此，在汽轮机内部构造中的液压系统发生了故障，会使得大型汽轮机组之间的功能发生停滞，由于部分故障使得整个汽轮机系统发生故障，影响到整个体系的正常作业状态。目前常见的液压系统出现故障的种类有汽轮机控制系统下的零部件发生损坏从而导致液压系统故障，或者汽轮在高压状态下的控制油发生泄露导致液压系统故障。

二、发电机常见故障分析

2.1线圈和铁芯温度过高引起的故障

冷却通风系统不正常：例如：在夏天由于天气过热，冷却空气温度过高，或由于空气中灰尘较多，造成通风道滤尘器严重堵塞；或由于灰尘聚积在电机本体内，引起通风孔堵塞；这些都能导致冷却效率显著降低。对封闭式通风发电机，由于空气冷却器铜管或外皮结垢，使冷却器效率降低，引起入口空气温度过高。

2.2电气故障

伴随电气工程不断发展，电气设备的结构越来越复杂、每个细小空间的缝隙越来越小，在现代化、科技化和自动化的推动下，电气设备发生故障时会导致发电机整体运转失灵，并且在信息系统中对电气设备的检测工作难度也有所提升，给电气设备的日常检修工作带来了很大挑战。在一般的情况下，发电机出现电气故障的常见种类包括了有线套管的温度过高，超出了最高负荷温度、发电机内部的动力轴承发生磁化反应、转子发生电流连接失准或者连接故障以及励磁回路发生偏移故障等情况。

2.3液压系统故障

随着火力发电的快速发展，大型汽轮机组得到了广泛的应用，而液压系统作为大型汽轮机组的主要组成系统之一，一旦其发生故障就会严重的影响到机组的正常工作。目前常见的液压系统故障主要有汽轮机控制零件故障、液压控制系统故障、汽轮机高压控制油泄露故障等。

2.4发电机自动跳闸故障

发电机自动跳闸的原因，总括起来有几种：发电机内部故障，如定子线圈短路或接地、转子线圈两点接地、着火等；电机外部故障，如母线短路；值班人员误操作；保护装置及断路器机构的误动作；发电机内部绝缘故障，引起差动继电器动作使发电机跳闸；过电流继电器动作使发电机跳闸。

2.5发电机失去励磁

发电机在运行中失去励磁电流，使转子的磁场消失，叫做发电机“失磁”。发电机失去励磁的原因是由于励磁回路断线。例如发电机转子回路断线、励磁机电枢回路断线、励磁机励磁线圈断线、灭磁开关因受震动或误碰跳闸以及励磁变阻器接触不良致使回路断开等。

三、发电机故障预防措施

3.1线圈和铁芯温度过高故障的预防措施

发现温度过高后，应迅速检查空气冷却系统。例如：检查冷却空气温度，并检查风道档板是否全打开，检查滤尘器是否堵塞。对封闭式通风电机，还应检查空气冷却水的出入口阀门是否全开，如未全开，应迅速完全打开。如经过以上处理，而发电机线圈，铁芯温度或转子温度仍然超过极限值，则必须降低发电机的无功负荷，直到温度降至许可值为止。

3.2电气故障预防措施

在电气设备正式投入使用状态后，应该有严格的操作流程和施工部署。利用励磁系统的突出作用，对电气设备进行维护。励磁系统使发电机端口的电压维持在定值之内，当电压负荷发生变化时，通过对磁场的调节保证电压大小，做到合理分配功能和势能。因此，使用励磁系统来提升电气设备的稳定性，做到整个电力系统的可控，保证了发电机在使用状态中的动态平衡和静态平衡。针对定子铁芯过热的现象，可以增大铁芯端部的气隙以增大磁阻，使漏磁通减少，并且设法改善铁芯端部和压端板的冷却情况。同时，强调电气设备设计图纸的重要性，向工作人员宣传工作安全的重要性，保证日常的施工工作良好进行，保证人员的自律，保证发电机系统安全运行。针对电气设备所用的材料要有严格的选择标准，考虑材料价格的同时保证材料质量，为未来使用打下良好而又坚实的基础。

3.3液压系统故障预防措施

在液压系统故障的检修中，使用模糊控制与线性最优控制技术是精准性和维护性较高的一种技术手段。线性最优控制技术主要应用在液压系统中发电系统的调度控制上，可以很好地改善发电系统的发电质量和工作效率，进而使调度工作顺利进行，保证在发电机作业的过程中能够实现电力的准确传导和调度，同时实时监测液压系统的运作状态，一旦发生液压紊乱就会自动切断并隔离，不影响其他独立部门工作。其所采用的最优励磁手段能够很好地协调大型机组的运行，尤其是对远距离输电线的功率提高有帮助。

3.4发电机自动跳闸预防措施

发电机自动跳闸发生时，值班人员应当调整电压、频率，查明原因并消除后，迅速重新并列。如果未找出发电机跳闸的原因，而电力系统又需要这台发电机加入运行，可重新并列。但是，应该在高峰负荷时间过去以后，即使解列，寻找跳闸原因，并加以消除。必须注意，如果发电机并列后再度跳闸，或在解列后不能并列时，则应仔细寻找原因并彻底加以消除。

3.5发电机失去励磁的预防措施

一旦确认为发电机已失去励磁时，应立即把发电机解列（经过实验判明不允许非同期运行的或未经过实验的发电机），并断开励磁开关（即自动灭磁装置），加入全部励磁电阻。经过实验确定可以无励磁运行的发电机，当失掉励磁时，可以不立即解列，允许运行30min，在这段时间内，必须消除励磁回路的故障。如不可能，应将发电机从电力系统中解列出来。目前我国小型电厂的发电机一般不允许无励磁运行的。

结语

综上所述，发电机的日常维护以及故障检修工作对于保证发电机正常运转、电厂正常生产来说意义非凡。在今后的发展中，随着电力企业的不断成熟与壮大，发电机故障原因的排查以及维修措施将更高效化。

参考文献：

[1]罗重斌．发电机定子接地保护动作跳机故障的原因与对策分析[J]．科技创业家，2012．

[2]张宏博．内燃机发电机组常见故障分析及对策[J]．内燃机与动力装置，2013．