电厂发电机常见故障原因分析及预防

朱广华

（青海水利水电集团格尔木光伏发电有限公司，青海 格尔木 816000）

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。

1 发电机损坏线圈故障原因分析

1.1 对于使用十年左右的发电机来讲，极容易发生定子线圈绝缘击穿和绝缘水平下降的故障。一旦线圈绝缘部位损坏或是击穿，则会造成较为严重的损失。针对这种情况下所造成的烧毁进行维修时则需要较长的时间才能排除故障，使发电机恢复到正常的状态，同时，维修时的费用也较高。

1.2 由于定子线圈的烧损严重，对相复励的电机来说，严重的会烧毁电流互感器、电抗器、桥式整流器以及发电机转子线圈绕组，使转子线圈匝间短路及变形，振动增加。

1.3 当定子线圈的绝缘层受到破坏时，则会导致电压击穿或是接地烧毁事故的发生，这样则会直接影响到发电机组的正常运行，所以对于绝缘层或是绝缘线圈，在平时要注意清洁，避免外部的尘土、碎渣等颗粒性的物质或是水和油等浸入绝缘层或是绝缘线圈中，同时还要注意在线圈拐弯处的浸漆是否涂抹的完整，这样可以有效的避免定子线圈的绝缘层受到破坏，即使在电场集中时，也能承受较大的变应力，避免电压击穿和烧毁的事故发生。

1.4 发电机在长时间的运行中，要做好检修和保养工作，电机的长时间的运转会使轴承一直处于不断的摩擦过程中，这样就会产生一定的磨损，一旦磨损到一定程度时则会造成转子扫膛，此种情况下定子就会长时间的处于高温状态，从而烧毁线圈，使发电机组无法正常工作。这也是造成线圈烧毁的另一个主要原因。

2 绝缘老化分析

发电机的线圈在长期使用过程中，会发生老化情况，发绝缘老化时，接地电阻、匝间绝缘电阻及相间绝缘电阻则无法达到相关规定的最低耐压标准，这时处于正常运行的机组，则会发生电压击穿的情况。

2.1 运行年数久出现绝缘老化。目前我国大部分电厂由于建设的时间都较长，电厂内的机组运行的时间多数都在十年左右。由于这些发电机组在设计时的科学技术水平有限，机组上的各部件的材料无法与现在的材料相比，在长年累月的运行过程中，材料的挥发现象会导致绝缘层松散甚至老化，在这种情况下，一旦在强电场下，则会产生内游离与绝缘层脱离，只要在正常运行时则不会产生明显的变化，但是如果机组运行异常时，则会导致绝缘击穿事故的发生。

2.2 浸胶不良，绝缘脱壳，股线松散。当绝缘漆发生脱壳、股线松散进，则会导致电压在起动时无法调上去，这种情况多数时候都会发生在一些使用年限较长的机组上，并且这种情况还要经过一段时间后才能恢复到正常的水平。当发生这种情况时，如是处于较强的电场中，那么导线和绝缘层则会在内游离的作用下脱离，当绝缘层与导线脱壳后，这时所产生的电磁力和机械力会处于相互摩擦状态下，在这个过程中股线极易发生短路或是击穿。另外在浸漆不透时，也会导致这种情况发生。

3 转子线圈过热烧损分析

在电厂的长期运行过程中，发电机长时间的处于高度运转状态，同时为了保证电力的正常供应，部分时间发电机还要处于超负荷的运行状态下，这种情况时间一长，同会导致绝缘老化，从而引起短路、机组发生较大振动等。所以在发电机运行过程中，线圈的耐温系数的提高对发电机的正常运行具有十分重要的意义。

4 定子线圈温度分布的分析

4.1 首先分析槽内单层线圈的情况。最初假设线圈的全部横断面上的电流密度是一样的。那么从槽底到槽口的磁密度应当是直线增大的。但是，涡流也产生自己的交变磁场，方向与原主电流建立的磁场相反，削弱原主电流建立漏磁场。从槽底到槽口的密度是逐步增大的，靠槽底的导线感应电动势最小，靠槽口的感应电动势最大。因此，涡流的电流密度沿槽高度分布是不均匀的，槽底导线的电流密度最小，槽口导线电流密度最大。

4.2 轴向温度分布。发电机定子线圈槽部和端部的损伤是不同的，严格的说由于端部各部分的漏磁密度不等，部端各部分的损坏也是不同的，另一方面，沿轴向长度。每一小段的散热情况是不一样的，比如，槽部的径向通风量不一定相等。端部有绑线沿线圈长度的风量分布就更加不均匀了。再加发电机底部线圈因受泥沙、油污的浸蚀，堵满了槽口，因此沿外圆端部的散热情况也是不同的。

5 发电机事故预防措施

5.1 严格控制发电机定子线圈的温度，采用线圈中埋设测温仪，在配电屏安装温度计，其观察定子线圈的温度不超过改造后的线圈耐温值。

5.2 发电机定子线圈最热点和局部铜温的最高允许值提高，是受所用材料的耐温性能的限制，所以选择漆包线，绝缘材料，绝缘漆及绝缘套管等犹为重要。

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。

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