淺析汽輪發(fā)電機(jī)事故處理的方法

摘 要：對于發(fā)電機(jī)來講，其時常的會出現(xiàn)一些問題，此時就會使得延續(xù)時間變久，性質(zhì)很惡劣，而且?guī)矸浅６嗟膿p失，深入分析得知，這類問題關(guān)鍵是由于沒有做好設(shè)計(jì)工作，而且工藝不當(dāng)導(dǎo)致的，特別是生產(chǎn)工藝和質(zhì)檢能力較差而導(dǎo)致的。文章具體的分析了相關(guān)的問題和處理措施。

關(guān)鍵詞：汽輪發(fā)電機(jī)；常見事故；處理方法

1 水內(nèi)冷定子繞組漏水

國產(chǎn)及引進(jìn)200～600MW汽輪發(fā)電機(jī)采用水氫冷卻方式的比重很大，這種問題非常常見，如果嚴(yán)重的話會使得接地與短路問題出現(xiàn)。導(dǎo)致這種問題的緣由是設(shè)計(jì)不當(dāng)，材料的品質(zhì)太差，工藝不合理等。其中滲漏的區(qū)域一般都不是實(shí)心的導(dǎo)線，由于這種線的品質(zhì)太差，在運(yùn)行中時常的會出現(xiàn)斷裂問題。假如滲漏區(qū)域是非常小的縫隙或是孔洞的話，那么壓力較大的氫氣會流入其中，而且在水箱上方也容易形成氫氣。如果滲漏區(qū)域的縫隙或是孔洞非常大的話，水流出的時候還會有氫氣進(jìn)到其中，此時就會形成定子接地問題。

最近幾年，人們非常的關(guān)注動態(tài)應(yīng)力。為保證密封的品質(zhì)和絕緣效果，一些生產(chǎn)單位開始實(shí)行冷熱水交替措施。此類措施的重點(diǎn)是，在定子繞組水回路通入0.5MPa的合格凝結(jié)水進(jìn)行循環(huán)。在循環(huán)過程中將水溫加熱至75～85℃，而且持續(xù)一個鐘頭，進(jìn)而將水溫下降至大氣溫度，也要維持一個鐘頭，這樣多次的進(jìn)行，其升降的速率要控制好，一般是20℃/h。依次把水溫下降到大氣溫度之后，分析定子的各個區(qū)域有沒有滲漏現(xiàn)象發(fā)生。

2 水內(nèi)冷定子及轉(zhuǎn)子繞組堵塞

假如內(nèi)冷水的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的話，就會生成沉淀物質(zhì)，進(jìn)而發(fā)生堵塞現(xiàn)象。如某電廠一臺QFS-125-2型發(fā)電機(jī)，因內(nèi)冷水的pH值偏低（6.2～6.4），繞組中存在氧化銅的沉積物，導(dǎo)致管線被堵。經(jīng)由分析得知，當(dāng)pH指數(shù)較低的時候，水是酸性的，此時會使得腐蝕現(xiàn)象變嚴(yán)重。在上個世紀(jì)的中后期，我們國家的很多設(shè)備都因?yàn)樗|(zhì)太差而發(fā)生了這種問題。后來將該數(shù)值進(jìn)行了適當(dāng)?shù)奶嵘藭r的堵塞問題基本上不存在了。當(dāng)前相關(guān)條例中規(guī)定水要合乎如下的四項(xiàng)要求。第一，水質(zhì)要清透，沒有雜質(zhì)。第二，20℃時的導(dǎo)電率：0.5～1.5μs/cm；第三，數(shù)值控制在7～8；（最后，硬度不得大于2。

經(jīng)由多次的分析我們得知，定子或是轉(zhuǎn)子的繞組水質(zhì)假如合乎如上規(guī)定的話，就不容易出現(xiàn)腐蝕以及堵塞等問題。

除了上面的原因之外，生產(chǎn)單位和運(yùn)作機(jī)構(gòu)在進(jìn)行設(shè)備安裝和修理的時候，把異物落入水回路中也會導(dǎo)致問題。所以要掌控好設(shè)備裝配和檢修的技術(shù)。

近年來，制造廠檢查大型發(fā)電機(jī)定子水回路有無堵塞問題的常用且有效的措施是熱水流試驗(yàn)。具體試驗(yàn)方法是，在定子進(jìn)水端絕緣引水管中部貼敷熱電偶，先通溫度至少超過冷水溫度10℃以上的熱水，當(dāng)所有測點(diǎn)溫度接近時，熱水循環(huán)終止，接著開啟冷卻水泵，如水回路堵塞則溫度下降得很慢，運(yùn)行中，防止發(fā)電機(jī)定子繞組水回路因堵塞而導(dǎo)致燒損的主要監(jiān)視措施是嚴(yán)格執(zhí)行GB/T7064-1996規(guī)定：對功率200MW及以上的發(fā)電機(jī)，定子繞組有一個單獨(dú)出水支路的同層各水接頭溫差大于8K時，應(yīng)該細(xì)致分析，如果溫差超過一定的數(shù)值就要盡快的停運(yùn)。

3 關(guān)于定子繞組端部手包絕緣狀態(tài)試驗(yàn)

對于如今的制造單位來講，它們還是使用之前的那種措施，也就是說通過直流加壓來檢測是否存在泄露現(xiàn)象。不管是分析有效性，亦或是實(shí)用性還是其他的要素，這個措施都有一定的意義。按照正接線方式或反接線方式進(jìn)行來進(jìn)行局部泄漏電流。正接線方式，即定于線圈通水并施加直流（發(fā)電機(jī)）的額定電壓，用裝有100MΩ電阻串接微安表接地的絕緣桿逐點(diǎn)測試包有鋁箔的端頭；反接線方式，即定子線圈不通水經(jīng)100MΩ接地，在包裹鋁箔的端頭處外加直流（被式發(fā)電機(jī)的）額定電壓，測試時用絕緣桿將直流高壓導(dǎo)線引出，在包有鋁箔的端頭處逐點(diǎn)加壓測試，并在直流微安表穩(wěn)定后讀數(shù)。

4 轉(zhuǎn)子繞組匝間短路和接地故障

一類常見的問題，繞組匝間出現(xiàn)短路問題。在以前，這類問題很多是因?yàn)殚L久的運(yùn)作或是氣溫太高而引發(fā)的。對于一些大規(guī)模的設(shè)備來講，這類問題一般出現(xiàn)在運(yùn)作時間不久的時候，因?yàn)樯a(chǎn)的時候沒有明確它的嵌線技術(shù)，沒有做好檢查工作而引發(fā)的。轉(zhuǎn)子繞組匝間短路的典型事例是金屬屑粒殘留在轉(zhuǎn)子內(nèi)部引起的匝間短路。

除此之外的另外的一個問題是，繞組接地。通過最近多年的分析得知，導(dǎo)致問題的關(guān)鍵緣由是生產(chǎn)時沒有關(guān)注工藝，沒有做好檢查工作。比如某廠一臺國產(chǎn)QFSN-300-2型300MW汽輪發(fā)電機(jī)，僅僅使用了兩年的時間就發(fā)生接地信號不斷的現(xiàn)象，后用交流燒穿法燒成穩(wěn)定接地后，檢測出轉(zhuǎn)子一個槽楔下有一條直徑0.33mm，長13mm的細(xì)長銅屑，很明顯是制造時轉(zhuǎn)子未清理干凈遺留的金屬切削物。

這種問題一般是不牢固的接地，也就是說接地問題的發(fā)生一般和電機(jī)轉(zhuǎn)速以及負(fù)載模式有關(guān)聯(lián)。此時要把不牢靠的狀態(tài)變?yōu)榉€(wěn)固的，進(jìn)而明確接地區(qū)域，而且對其設(shè)置。采用交流燒穿法時燒穿電流可選為5～15A。其關(guān)鍵是由于如下的兩個要素導(dǎo)致的，首先，電流太低，不合乎接地規(guī)定。其次，電流在特定的區(qū)域中變大不會影響轉(zhuǎn)子，而且還能夠清理由于綜合的粉塵而生成的接地問題。

5 汽輪發(fā)電機(jī)組的軸電壓、轉(zhuǎn)軸的磁化與退磁

5.1 軸電壓產(chǎn)生的原因及危害

對于此類設(shè)備來講，在運(yùn)行的時候要認(rèn)真的分析軸電壓。對于大規(guī)模的發(fā)電機(jī)來講，如果抑制該電壓或是防護(hù)方法不合理的話，就會形成很多不利現(xiàn)象。

軸電壓主要是由于以下四種原因產(chǎn)生：（1）汽輪機(jī)低壓缸靜電荷引起的軸電壓；（2）發(fā)電機(jī)制造或運(yùn)行中因磁路不對稱引起的軸電壓；（3）靜止勵磁系統(tǒng)脈動分量引起的軸電壓；（4）轉(zhuǎn)子繞組匝間短路產(chǎn)生的單極電勢。

5.2 退磁方法及對退磁效果的評估

退磁方法分為兩類：分別是直流退磁和交流退磁。運(yùn)用直流退磁法是針對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、汽機(jī)轉(zhuǎn)子及汽缸壁等大尺寸部件來說的。退磁的基本原理是將繞有退磁線圈的被退磁部件，周期性改變線圈中電流的方向，并逐漸減小電流的大小，使被退磁部件的磁場強(qiáng)度逐步減小，最終使其剩磁達(dá)到最小。為有效達(dá)到退磁的目的，退磁的安匝數(shù)應(yīng)選為被退磁部件剩磁最大值的4～5倍，并注意第一次退磁安匝產(chǎn)生的磁通方向，應(yīng)與剩磁方向相反，退磁電源可選用備用勵磁機(jī)或直流電焊機(jī)。

根據(jù)對多臺100～300MW大型汽輪發(fā)電機(jī)組退磁的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過退磁的部件最后剩磁，軸頸及軸瓦不大于2×10-4T，其他部件不大于10×10-4T，如果它連大頭針都不能吸附的話，就被斷定為達(dá)標(biāo)。

6 大型汽輪發(fā)電機(jī)的處理方法

如今，因?yàn)槲覀儑业拇箅娋W(wǎng)正處在發(fā)展的高峰階段，因此要確保存在和它相協(xié)調(diào)的，穩(wěn)定性高的測試措施。然而，要想獲取優(yōu)秀的措施，就應(yīng)該先分析大規(guī)模發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特征。最近的幾十年中，為了提升產(chǎn)品的品質(zhì)以及運(yùn)作能力，確保其和國際標(biāo)準(zhǔn)保持一致，我們國家出臺了非常多的設(shè)計(jì)和檢修條例。其不但規(guī)定運(yùn)行工作者要有非常高的素養(yǎng)，同時還要有良好的管控基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李偉清.汽輪發(fā)電機(jī)故障檢查分析及預(yù)防[M].北京：中國電力出版社，2002.

[2]陳維榮.電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的概念及現(xiàn)狀[J].電網(wǎng)技術(shù)，2000.