350mW发电机异音原因分析及处理

赵京光，林 远 ，史久民

中电投东北分公司辽宁东方发电有限公司，辽宁 抚顺 113007

发电机在运行过程中，由于存在电磁作用、机械摩擦振动、气流运动，会形成冲击、振动而产生噪音，发电机的噪音可分为机械噪音、电磁噪音、通风噪音。当噪音发生异常变化时，意味着设备出现了异常。某电厂2号发电机在2011年12月18日运行中出现异音，严重影响了机组的安全稳定运行。

1 发电机型号及主要参数

某电厂#2发电机是由哈尔滨电机厂有限责任公司于2003年7月生产，机组型号：QFSN-350-2；额定有功功率：350mW；额定无功功率：217MVar；冷却方式：水氢氢；励磁方式：自并励可控硅静止整流励磁方式；2005年6月投运。

2 #2发电机异音发现经过及采取的临时措施

2011年12月18日下午16时左右，#2发电机主要参数：有功负荷200mW，无功负荷120MVar。运行人员在巡视检查时发现#2发电机本体靠近端部处出现异音，而CRT上发电机电压、电流、定冷水温度等参数均在正常范围内，检查确认该异音由发电机内部传出。为此采取相应的临时保运措施：在保证6kV厂用段母线电压不低于6.0kV、发电机功率因数不进相的情况下，无功负荷尽可能按最低限值带。加强对发电机各部温度及氢温、氢压的监视，发现某点温度有不正常升高现象，及时采取措施，将温度降至允许值以下，并做好#2发电机跳闸的事故预想。鉴于机组情况，于12月22日2时00分，将发电机与系统解列。

3 对可能引起#2发电机异音的原因初步分析

能引起汽轮发电机组异音的原因通常有：定子铁芯松动、转子线圈松动、转子串动、轴承损坏、风扇有问题、机内有杂物等，总的来说是电磁和机械方面的原因。

从电磁方面查找原因：首先在DCS历史站，调取了发电机三相电流近期记录，显示三相定子电流基本平衡。在发电机本体处，也未发现因三相电流不平衡而产生倍频振动的现象。其次，在保持负荷值不变，改变励磁电流试验，观察励磁电流对异音的影响。而在实际试验过程中，异音随励磁电流变化明显，特别是减小励磁电流时，异音变小，但发电机振动变化不明显。在发电机解列后，该异音即刻消失，说明该异音与电磁力的作用有关。

从机械方面查找原因：根据资料及其他厂的经验，在查找原因时，用保持励磁电流一定，观察异音是否随着有功负荷变化，试验后表明发电机异音变化不明显。为了确定是否属于发电机内部水系统管路开焊的原因，检查就地发电机油水收集器内，较正常运行时无异常变化，氢气温度、湿度正常，氢气冷却器来水、回水温度正常。若由于发电机冷却器受温度影响膨胀受限，致使冷却器产生振动，由振动撞击产生的异音，应无明显的电磁声。

综合以上的试验现象，与厂家专业技术人员共同分析判断，初步判断是发电机内部铁芯部件的原因，需对发电机进行解体检查。

4 发电机解体后检查发现的主要问题及原因分析

4.1 发电机解体检查

在电机厂家专业技术人员指导下，对发电机进行了解体检查。打开发电机端盖后发现，发电机励侧定子铁芯定位筋螺母5个松动，汽侧7个松动。抽转子后检查定子铁芯各部，未发现其他异常现象。

4.2 铁芯定位筋螺母松动的原因分析

由于发电机定子铁芯浸漆漆膜长期运行，在温度及振动的作用下会出现漆膜变薄的现象，因此，定子铁芯端部铁芯片间间隙增加，从而引起铁芯片间松弛，发电机运行中，在机械及电磁力的作用下，导致发电机定位筋螺栓螺丝松动。由于及时发现，避免了发电机运行中定子铁芯松动引发的定子线圈端部绝缘破损接地短路恶性重大事故的发生。

4.3 解决方案

4.3.1 定子检查

1）抽出转子后，清理定子端部及内膛；2）目测检查定子端部及内膛，目测检查定子铁芯齿部是否有磕碰等损伤；3）按CEEIA 158-2003标准，用定子铁芯测紧度刀检查定子铁芯齿、背部的紧度，并做记录；4）按CEEIA 158-2003标准进行铁损试验检查铁心片间绝缘；5）检查铁芯压圈与机座端板之间的间隙。

4.3.2 松定位筋螺母

1）剔掉汇流管之间的连接绑绳，拆除汽、励两端适当位置绝缘引水管，以便操作者进入端部进行操作；2）拆除全部风区隔板及挡风胶皮；3）拆除锁紧定位筋两端螺母的固化涤纶玻璃丝绳，用M56螺母试拧入以便清除残留的环氧胶，适量松定位筋螺母。

4.3.3 拉紧定子铁芯

1）检查定位筋螺纹伸出螺母的长度，如果螺纹伸出长度不足15mm则不能使用液压螺栓拉伸器拉紧；

2）在螺纹伸出长度超过15mm的定位筋汽、励两端安装液压螺栓拉伸器，拉紧定位筋，然后通过液压螺栓拉伸器拧紧定位筋螺母；

3）当螺纹伸出长度不足15mm时，用扳手旋紧此定位筋的螺母，使螺纹伸出长度超过15mm，然后再用液压螺栓拉伸器拉紧。

4.3.4 回装并做相应试验

1）用浸胶涤纶玻璃丝绳锁紧定位筋螺母；2）回装拆掉的绝缘引水管，如绝缘引水管损坏则更换新管。重新绑扎剔掉的连接绑绳，绑扎牢固；3）装配风区隔板挡风胶皮，保证装配、绑扎后牢固。

4.3.5 做相应试验

1）按JB/T6228-92进行定子绕组水路气密试验，合格后包绝缘；2）按CEEIA 158-2003标准进行铁损试验或用ELCID检查铁心片间绝缘；3）清理干净作业区域并清点带入膛内的工具，确认已携出无遗落。

4.4 防范措施

1）发电机大修时，严格执行质量标准和工艺要求；认真检查定子铁芯定位筋螺母及固定绑绳是否有松动现象；2）发电机运行中做好测振记录，便于分析；3）做好铁芯测温元件的维护工作，实时、准确地反映温度变化；4）控制发电机氢气温度、湿度，避免过高、过低给发电机部件带来不良影响。

5 结论

发电机铁芯定位筋螺母松动是造成#2发电机异音的主要原因。#2发电机在此次检修后，于2012年1月9日并列，发电机异音消失，机组恢复正常。在每次机组检修时，一定要严格按照质量标准和工艺要求进行，为保证发电机组安全稳定运行奠定基础。

[1]李世作，施健升.白龙滩电厂1号发电机异音研究[J].红水河，2007，2：69.