电厂发电机常见故障原因分析及预防措施

靳西伟

（北京京西燃气热电有限公司，北京 100041）

电厂发电机常见故障原因分析及预防措施

靳西伟

（北京京西燃气热电有限公司，北京 100041）

电厂发电机是电厂发电过程中十分重要的机械设备，在运行过程中经常出现故障，在影响用电户正常供电的同时，还会对电力系统安全运行、电力企业经济效益提升造成严重影响。因此，需要对发电机的故障进行分析，并及时采取预防措施，防止故障发生。本文主要结合实际情况，就电厂发电机常见故障原因进行分析，并提出了预防措施。

电厂发电机；故障原因；预防分析

随着电力事业不断发展，发电机作为电厂发电过程中十分重要的设备之一，其故障诊断技术也得到了全面快速的发展，但依然存在很多不足。在电厂发电机组运行过程中，经常会出现这样或者那样的故障，故障种类繁杂。对电厂发电机组运行过程中故障需要找出故障发生原因，保证电厂发电机组安全运行，确保电力系统安全稳定生产。

1 发电机分类

电厂发电机种类繁多，不同类型的发电机承担不同的发电任务，从而保证了整个电厂的高效运转，提供高质量电能。发电机类型一般分为拖动型、供水型、轴承型、通风型和励磁型等几种。

首先，拖动型。主要利用汽轮机作为动力供给直接推动汽轮发电机运行。

其次，供水型。采用供水的形式对发电机进行冷却，实现以水的势能作为驱动力带动载体运行。在整个设备运行过程中，冷却水会经过独立的循环系统运作，发电机冷却水循环系统和发电系统是双向结构，也就是利用水资源作为发电机系统的能量供给。

再次，轴承型。是基于汽轮发电机的基础上，利用坐式轴承进行驱动，或者使用端盖轴承驱动。

第四，通风型。设备采用封闭式循环系统构造的通风窗口，通过使用气体冷却器将由独立入口进入的空气或氢气进行瞬间冷却，整个过程在封闭的循环系统中进行，由于电机完全绝缘，所以保证了发电机的绝缘性能。

最后，励磁型。在设备内部励磁电流由同一个轴承驱动的励磁设备供给，从而保证整个发电机内部励磁电流持续供给。

2 电厂发电机常见故障分析

2.1 线圈出现故障

电厂发电线圈是设备十分重要的零部件，也是机组在发电过程中应用最为频繁的一种零部件。线圈故障是电厂发电机常见故障，故障类型主要包含线圈因为使用时间过久而出现老化，转子线圈经过多次摩擦之后存在严重磨损，定子线圈在持续运行过程中不间断的运转导致线圈温度较高所致故障。

2.2 电厂发电机电气故障

随着电厂发电机内部结构越来越复杂，电气设备中的空隙越来越小。在现代化、自动化、科技化和智能化技术推动之下，电气设备一旦出现故障，就会对电厂发电机稳定运行造成严重影响，严重的还会导致电厂发电机整体运转失灵。另外，电气设备故障检查的难度越来越大，给电力维修人员日常检修工作带来了巨大的挑战。通常情况电厂发电机电气设备出现的故障主要包含以下几个方面：有线套管温度过高，超过了其能够承担的最高温度，发电机内部动力轴发生磁化反应。转子发生电流连接失准或者在连接过程中存在故障以及励磁回路发生偏移故障等情况。

2.3 液压系统出现故障

在火力发电厂中发电机一般使用大型汽轮机组作为发电系统的重要工具，其已经得到了广泛的应用。液压系统是大型汽轮机十分重要的系统，在汽轮机组运行过程中，内部液压系统经常会出现这样或者那样的问题，导致大型汽轮机组的功能难以发挥出来，部分故障还会导致整个汽轮机组运行故障的出现，从而影响到整个电力系统运行的稳定性。常见的液压系统故障主要有汽轮机控制系统零部件发生磨损而出现液压故障，或者在汽轮机高压状态下控制油出现泄漏而引发液压系统出现故障。

3 电厂发电机常见故障原因分析

3.1 线圈故障原因分析

电厂发电机线圈故障种类很多，结合不同线圈故障情况可以对故障原因进行如下分析：首先，转子线圈发生磨损。电厂发电机正常运行发电过程中，发电机通常都是高速运转的，其负荷十分高，因此，在转子高速运行过程中，对转子的磨损是十分严重的，这就会导致转子线圈出现严重的磨损，加速绝缘层老化，严重的还会导致线圈出现短路等故障，影响电力系统正常发电，导致大面积停电事故发生；其次，定子线圈发生磨损。电厂发电机内部定子和转子之间存在摩擦，定子的磨损程度和转子的运行转速成正比关系，转子速度越快，定子磨损程度越严重，绝缘层受到的破坏也就越严重，电压击穿定子的几率也就越大。

3.2 电气设备故障原因分析

引发电气设备出现故障的原因有很多种，这就为电气故障诊断和预防带来了巨大的挑战。在电厂发电机运行过程中，线套管的温度升高，发电机无功负荷太高，发电机底部漏磁量就会显著增加，进而通过磁感应生成次电流，导致线套管温度不断升高。我们在实际检修过程中经常会发现汽轮机组常常会出现定子铁芯端部过热现象，出现这种故障主要是因为铁芯端部存在很强的漏磁通，导致在铁芯端部产生涡流，造成局部过热现象。此外，在发电机组内部也存在磁场，磁场会产生涡流并能够消耗和产生更多的热量，从而引起线套管温度升高。

3.3 液压系统故障分析

首先，电厂发电机内部零部件出现老化会导致控制电缆出现老化现象。此外，线路接头松动等问题也会进一步对机组的正常运行造成严重影响。由于发电机电压不足，导致液压系统运行出现紊乱。导致电压过低的主要原因就是原动机转速过低，励磁回路的电阻增加，或者是定子绕组和励磁绕组中存在短路或者接地故障；其次，密封元件腐蚀严重。通常情况下，液压系统密封元件都是由耐高温和耐腐蚀的橡胶元件组成的。但是常常因为密封元件的质量问题而导致密封失败等现象，这也是高压控油问题的主要因素。

4 电厂发电机常见故障的预防措施分析

4.1 线圈故障预防措施

为了更好预防线圈出现故障，就要求对线圈进行定期检查和更换，保证线圈运行的稳定和安全。为了更好避免线圈故障的发生，电厂应该在最开始选择线圈时就应该严格控制线圈质量，确保其能够承受相应的电压和电流负载能力，同时还要保证线圈绝缘层达到相应标准。电力检修人员应该对线圈进行定期检查和维护，查看线圈绝缘层是否完好，是否符合标准，能否承担电机超负荷运行。避免转子线圈和定子线圈之间的断裂，用短路电流法对定子和转子线圈进行干燥处理，定期清除线圈外部的灰尘，必要时将设备拆卸清理内部灰尘。同时，要改变磁场变阻器的的电阻，提高励磁电流的强度，经常检查发电机组是否存在断线或者错接的现象。

4.2 电气故障预防措施

在电气设备正式投入使用后，应该保证有完善的操作流程。可以使用励磁系统对电厂发电机的电气设备进行维护管理。利用励磁系统对电气设备进行维护能够保证电机端口电压维持在一个合理的范围之内，当系统中电压负荷发生变化之后，通过对磁场进行调整能够保证电机电压标准，从而更加合理的对功能和势能进行分配。因此，使用励磁系统能够保证电机运行过程中的动态和静态平衡。针对定子铁芯过热的问题，可以增大铁芯端部的磁阻，减少漏磁通，设法降低温度，同时还要强调电气设备设计图纸的重要性，保证施工能够严格按照图纸进行，确保电气设备所使用的材料经过严格挑选，在保证材料质量前提下才能考虑材料价格。

4.3 液压系统故障预防措施

在液压控制系统故障检修过程中，使用模糊控制和线性最优控制技术是保证维护精确性的一种重要技术手段，其能够很好的改善发电系统的发电质量和工作效率，从而保证调度工作能够顺利进行下去。当前所使用的线性最优控制系统发展十分迅速，对实现电厂发电机控制自动化和数字化具有很好的促进作用，能够加大励磁电流，定期检查系统是否存在障碍，发现问题及时解决。

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