电厂发电机常见故障原因分析及预防李明贵

电厂发电机常见故障原因分析及预防李明贵

李明贵

霍林河循环经济电力监控指挥中心029200

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；常见事故；成因分析

一、发电机常见故障

1.1水内冷定子绕组漏水，无论是国产还是引进的发电机组，大多采用水氢氢的冷却方式。定子水内冷绕组渗漏水是一种常见故障。严重者往往导致接地和相间短路事故。这类事故发生的原因主要是设计、工艺及材质等问题。气密试验法（开始充含氟利昂压力为0.1MPa氮气或压缩空气，最后达额定压力，用肥皂水涂沫或用卤素检漏仪检测漏点）应作为检查定子绕组漏水的主要手段。在现场采用气密法时，试验前需将水回路内水份排除并吹干，清除积水死角。

1.2水内冷定子及转子绕组堵塞，水内冷定子及转子绕组堵塞也是一种常见故障。故障原因主要是内冷水质不合要求，形成沉淀的氧化物而堵塞或是制造厂及运行单位在电机安装及大修时，将异物（胶皮垫、石棉泥甚至抹布等）遗留在水回路内。杜绝异物堵塞的根本措施是严格控制电机装配及检修工艺和相应的检查制度。此外，应按相关的标准及规程进行反冲洗及流量试验。

1.3端部线圈故障引起的相间短路，短路事故的主要原因是端部固定结构设计不合理、绝缘工艺马虎、铜导体焊接工艺差、材料选用及检验不合格等。机内氢气湿度大，达不到标准要求，往往是事故发生的诱因。

1.4转子绕组匝间短路和接地故障，转子绕组匝间短路是一种常见故障，该类故障多是因运行年久的转子绕组热变形或运行温度过高导致匝间绝缘破坏所引起的。历年电力部颁发的《发电机运行规程》规定，隐极式发电机的转子绕组发生一点接地时，应立即查明故障的地点和性质，如系稳定性的金属接地，对于容量在100MW及以上的转子内冷发电机，应尽快安排停机处理。对于100MW以下的发电机，则应在励磁回路中接入两点接地保护装置并尽可能地及时安排停机检修。

1.5汽轮发电机组的轴电压；轴电压主要是由于：①汽轮机低压缸静电荷引起；②发电机制造或运行中因磁路不对称；③静止励磁系统脉动分量；④转子绕组匝间短路产生的单极电势。

二、发电机常见故障介绍和原因分析

2.1线圈故障分析

发电机在电厂的运行寿命通常较长，而当发电机运行服役一段时间后就会在损耗作用下出现定子线圈绝缘击穿的情况致使发电机内部绝缘能力下降。线圈是发电机设备中的关键零件，在发电机运行中线圈的运用是最为频繁的。如果线圈出现了绝缘能力下降的问题，就会发生高电压击穿线圈的情况，甚至会造成线圈的烧毁，进而导致发电机故障频发且供电效率下降，正是因此，我们在进行发电机的维护保养工作时就必须对其绝缘层进行认真的清理和维护，避免导电物质侵入绝缘层内部或者绝缘层在长期运行中出现腐蚀现象，对于发电机的运行维护工作中，线圈是重要的检查和养护对象。

2.2电气设备故障分析

在电力技术不断发展的过程中，人们将越来越多、越来越高新的电气设备应用到电力供应系统中来，这样虽然能够使供电效率得到提升，使供电管理更加便捷，但是设备维护的技术要求也越来越高，电气设备故障也会变得越来越复杂，因此我们要对电气设备发生故障的最主要原因进行分析探究，通常电气设备发生故障最常见原因是发电机内部结构中的有线套管出现了温度升高超限的问题，其结果就是内部轴承被磁化而发生故障，最终导致发电机运行停摆。

2.3液压系统故障分析

从我国当前的形势来看，供电的主力还是火力发电，也就是说汽轮机还是发电机的主要形式和类别，汽轮机的内部存在一个液压系统，这一系统如果发生故障就会使得汽轮机的控制可靠性降低，而液压系统出现故障的最主要原因常常是汽轮机液压系统的油类泄露或者系统出现了零件损坏。

三、电厂发电机常见故障预防措施

3.1线圈故障预防措施

为了防止线圈出现故障，要对线圈进行定期检查和更换，保障线圈能够在安全的状态下完成作业。为了防止线圈故障现象的出现，电厂在最开始选用线圈时就要严格把控线圈的质量，以其合适的电压电流负载能力来进行使用，并查看绝缘层是否达到标准。工作人员要对线圈进行定期检查和维护，查看线圈的绝缘层密度和厚度是否在可控标准范围之内，能否有效承担电机的超负荷工作，从而减少发电机由于负荷过重发生的电机内部绝缘层破损，以及转子线圈和定子线圈的断裂；也可用短路电流法进行定子线圈或者转子线圈的干燥，定期用吹风机对线圈外部进行清灰，必要时应返厂拆开转子护环清理灰尘；也要改变磁场变阻器的电阻加大励磁电流强度，检查发电机附加绕组接头是否断线或接错，将电刷调整到适当的位置或更换新的电刷，或者用纱布擦拭刷握内表面或调整弹簧压力。在针对线圈的日常维护和检修工作上，可以利用在线状态的评价系统，其不仅实现了从线圈的数据分析到预警报告的全流程管理，更是在管理活动进行之后进行及时有效的测量评价，已达到对下一步环节的进行铺垫。

3.2电气故障预防措施

每种故障都有对应的预防措施，对于第一种，主要控制点应在漏磁和涡流上。要使漏磁量减少，可以采用导电屏蔽的方式使磁被阻挡在外，该屏蔽设施安置在机组铁芯端板处。对于涡流控制，主要以提高电阻方式来降低电流产生变大的机会。如此漏磁和涡流损耗就能被控制住，线套管温度升高的机会也会降低。对于第二种要么研究出大轴新材质，改变其金属特性，要么对轴瓦进行实时监控，使其出现故障的机会少一些。对于第三种，除了要使变形的接触片得到更换外，还要做好转子的清洁工作。对于第四种主要控制好变阻器等部件，使其不会成为电刷稳定的影响因素。

3.3液压系统故障预防措施

对零部件的注意事项进行一一检查，及时更换老化的零部件，对于松动的接头部位要使其紧实。对于控制系统中的蓄能器，更是要加强性能和质量检查，使其不会对油压控制失效。对于高压控制油有控制效果的橡胶密闭圈进行密闭效果检查，如果结果不达标，要及时更换，平时也要做好密闭圈表面的清洁工作，使其不会因为杂质污染而密闭失效。对于其他的机器部件也要做好清洁工作。

四、结语

发电机作为电厂的核心设备，在电厂的运行中具有极其重要的作用。随着科学技术的快速发展，电厂的发电机组也开始向大型化、自动化、智能化的方向发展，对这类高科技的发电机组的故障诊断更是提出了更高的要求。所以我们需要加快对发电机故障的产生机理的研究力度，做到提前预防及检修，从而有效的避免或是减少故障的发生，保证电厂的稳定运行。

参考文献:

［1］姜方剑．发电机常见故障原因及对策分析［J］．机电信息，2013，(12):64-65．

［2］石昊．发电机碳刷滑环常见故障原因分析及预防［J］．科技风，2013，(16):22．

［3］崔巍．发电机常见故障分析及预防措施［J］．通信电源技术，2016，33(02):170-171．

作者简介

李明贵（1966.03.03），男，籍贯：开鲁县，民族：汉，学历：本科，职称：助理工程师，职务：HSE部主任，单位：霍林河循环经济电力监控指挥中心，研究方向：电力工程。