电厂发电机常见故障原因及预防研究

吕泽宇

摘要：随着时代的进步，电厂的建设越来越完善。电机是电厂昀为重要的供电设备，为了保证电厂的供电服务，电厂特别关注发动机的故障预防与维修，使其保持昀佳的运行工作状态。电力系统的生产效率是通过系统中各个设备配合完成的，发电机组长时间运行难免会因为设备老化、设备配件损坏而出现故障，本文从常见故障问題入手，研究故障问题产生的原因和预防措施。

关键词：电厂发电机;常见故障;原因;预防

引言

电厂发电机常见故障有很多，比如线圈故障、电气故障等，这些故障在爆发前期，总会有相关预兆，这些预兆就要靠维修人员在定期检查、维护中发现，所以保证发电机正常运行，维修人员有很大责任。本文主要针对电厂发电机常见故障原因及预防进行探讨。

1发电厂中发电机常见故障及原因分析

1.1线圈故障及原因分析

发电机的内部有转子线圈、定子线圈以及其他类型的线圈，这几类线圈是发电机的重要动力系统，与发电机的运行息息相关，所以这些线圈的寿命几乎与发电机的寿命相同，如果发电机处于长时间的运行状态则线圈也会受到相应时间的损耗，所以线圈故障是不可避免的。线圈故障的主要原因有三个方面：（1）线圈的绝缘失效。主要是由于线圈的绝缘层破损老化，对电压的阻挡能力下降，这样容易出现电压击穿故障。绝缘效能的丧失与绝缘层的质量有很大的关系，从理想层面讲绝缘层本身不存在老化，实际中的老化现象多是质量问题引起的。由于线圈的使用时间较长，又受到磨损等外力因素的影响导致绝缘层的质量下降，而且线圈材质如果没有选择对，其绝缘层的使用有效期限也将缩短。（2）转子线圈严重磨损引起线圈故障。为了保障用电需求量，转子线圈会随着超负荷运行的发电机高速运转，由于转子线圈在整个运转期间自身都会发生摩擦损耗，又加上处在高速运转的状态下，摩擦损耗会更加显著，这样会导致转子线圈表面的绝缘层被破坏，发电机组内的电流无法正常通行，从而使发电机进行停工检修。（3）高速运转的转子，还会引起定子和定子线圈因摩擦力增加而磨损加大，长此以往就会造成绝缘老化从而引发事故。另一方面，只有创造一个密闭的保护空间使保护对象被保护在线圈绝缘层之间，如此一来被保护的对象就不会被电压击穿。多数时候电力系统的维修人员对绝缘层的清洁工作都不太重视，致使线圈的绝缘层被尘垢以及腐蚀性气体破坏，无法起到绝缘的作用。

1.2电气故障及原因

电气故障主要有四种，其一线套管温度过高故障，原因为：一方面是电流产生过程中引发的，电流是伴随着发电机底部的漏磁存在的，漏磁和无功负荷之间呈正相关，所以当后者增加时，前者也会随之升高，电流产生的机率也会增大。其二磁场涡流热量直接传递到线套管中，线套管的温度很难保持不变。在发电机组运行中，内部结构运转会产生磁场。其二大轴磁化与退磁故障，原因为：大轴磁化产生的负面影响昀后是针对轴瓦的，轴瓦在电流作用下，会失去原来的性能。电流来源于大轴磁场摩擦，而大轴磁场又是因为金属磁化产生的，所以归根结底还是因为大轴的材质为镍铬金属。其三转子连接故障，原因为：转子和发电机之间通过接触片进行连接，以保证转子能在发电机运行时正常运转，但在发电机与转子共同运转过程中，连接之间的距离会逐渐变大，连接部位就不能很好契合在一起了，摩擦情况就会加重，接触片就不会保持原来的形状，会对发电机运转造成阻碍。其四为励磁回路短路故障，电机在正常运行中，电刷是保持稳定的，如此才不会造成励磁回路，但是在实际中，电刷很容易失稳，变阻器、晶闸管等都会成为电刷失稳的罪魁祸首。

1.3振动故障及原因

目前电厂常用的发电机采用的是 660MW超超临界汽轮机，该机械设备是通过氢冷却发电机的，由高压转子、中压转子和低压转子组合形成的发电机组轴系，是通过多个体系来支撑的，如果发电机组的额定功率受到波动，则机组的支撑结构就会受到偏移性影响，即高压转子、中压转子、低压转子的交互干扰形成的“振动”，诱发连轴故障。形成振动故障的主要原因是，一是额定功率不稳、二是连轴器存的二阶质量不平衡。

2电厂发电机常见故障的预防措施

2.1线圈故障的预防措施

线圈故障多数是由于绝缘层失效引起的，所以解决这一故障的关键点是对绝缘层进行保护。具体的措施有四类：（1）在各种线圈的材料选择上要注重质量，由于各类线圈在运行过程中会长期处于摩擦的状态，如果线圈的材质有所保障，则线圈对磨损的耐受力也会随之增加，线圈绝缘效果的弱化速度也会变得缓慢。而且电力系统维修人员对线圈磨损情况的定期检查工作也十分重要，如果通过检验发现绝缘效果较差，则线圈被电压击穿的可能性比较大，而且绝缘效果也将完全失效，必须及时进行更换，以免出现更大的故障。（2）线圈的磨损程度与其工作时间呈正相关，要想解决供电需求与工作时间的矛盾只有增加发电机的数量，用新增的机器来分担其他发电机的超负荷运行任务。也可以通过限制发电机的运行时间来解决，让发电机以轮流运转的方式分担工作，腾出一定的休息时间。（3）加强绝缘层的清洁工作。（4）各类线圈在运行的过程中，由于摩擦损耗严重，线圈温度会上升，长期下去会烧坏绝缘层，所以预防高温是非常必要的。

2.2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。

2.3振动故障的预防措施

振动故障处理需要从发电机组整体运行效果入手，首先，对机组进行停机检查，如：平衡螺孔的位置、低发联轴的重力加成、轴带负荷，通过对以上几个参数的校准和功能处理，确保发电机组在超负荷运转的情况下依然保持较为稳定的振动水平。其次，如果发现低发联轴的二阶质量不平，则要调整振动平衡，从振动频率上对标准和要求进行衡量与评估，确保二阶质量不影响振动平衡，弱化电机组超负荷运转的情况。昀后，通过对多个支撑体系的控制，弱化高压转子、中压转子、低压转子的交互干扰和影响，稳定连轴的运行功能和状态。

结语

为了保障发电机整体运行状态的顺畅与稳定电厂发电机的各个部位都需要保持稳定的运行状态，否则就无法保证生产效率的提高，同时还有可能会造成加剧用电量消耗的情况。因此，作为电厂的维修人员要将预防措施落到实处，并对发电机进行及时的清洁、维护和监控。

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