電廠發(fā)電機(jī)常見故障分析及防范措施研究

魏萬成

【摘 ?要】隨著科技的進(jìn)步，人類需要使用電能的地方越來越多，電廠是專門用來將某些原始能轉(zhuǎn)化為電能，然后通過固定設(shè)施或運(yùn)輸用電的動力廠。為了滿足人們生產(chǎn)生活所需要的用電量，電廠的發(fā)電機(jī)要長期處于工作運(yùn)行狀態(tài)，為電廠提供動力支持。當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)損壞的時候，電廠的配電網(wǎng)的正常運(yùn)行也會受到影響。因此保障發(fā)電機(jī)能夠持續(xù)、穩(wěn)定的工作是電廠建設(shè)運(yùn)行中的重要問題，本文主要對電廠發(fā)電機(jī)的常見故障和預(yù)防措施進(jìn)行分析研究。

【關(guān)鍵詞】電廠發(fā)電機(jī);故障原因;預(yù)防措施

1引言

在電廠日常運(yùn)行當(dāng)中，發(fā)電機(jī)難免會遭到損壞和影響，發(fā)電機(jī)組的長期運(yùn)行和其它設(shè)備對發(fā)電機(jī)的影響，都會使發(fā)電機(jī)出現(xiàn)一些故障，而不會永遠(yuǎn)處于安全運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中，常見的故障種類也是比較多的。故障發(fā)生前會有一些特征表現(xiàn)，需要依靠日常的維修檢查來發(fā)現(xiàn)，所以維修工作是保證發(fā)電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量的一個重要方面。熟悉了解發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的故障類型、故障原因，可以及時采取有效的預(yù)防措施，保證發(fā)電機(jī)的性能良好。

2 發(fā)電機(jī)概述

發(fā)電機(jī)是電廠重要的機(jī)械設(shè)備，可以將其他形式的能源經(jīng)過動力機(jī)械驅(qū)動轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再由發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。其工作原理為電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。常見的發(fā)電機(jī)類型主要是汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、核能發(fā)電機(jī)、燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)、太陽能發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)等。

汽輪發(fā)電機(jī)，也被稱為拖動型發(fā)電機(jī)，是利用汽輪機(jī)作為主要動力而直接拖動的;水輪風(fēng)電機(jī)，即供水型發(fā)電機(jī)，是使用水來進(jìn)行對電機(jī)的冷卻，經(jīng)過獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行，使用水輪進(jìn)行驅(qū)動;風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要根據(jù)風(fēng)力大小和電能需求來控制，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電。其中，永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)由風(fēng)力機(jī)、永磁同步發(fā)動機(jī)、變頻器和變壓器組成，是一種性能良好的風(fēng)力發(fā)電機(jī)型，其具備較高的運(yùn)行效率、機(jī)械損耗小而維護(hù)成本低等優(yōu)勢，受到行業(yè)的關(guān)注并開始投入使用。

從2005年到2017年，我國的用電量在不斷增加，2017年全社會的用電量達(dá)到了63077億千瓦時，全國6000千瓦以上電廠發(fā)電設(shè)備累計平均利用小時為3786小時。雖然這些年用電量的增長率會發(fā)生起伏，但隨著國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，我國用電量是比較龐大的。根據(jù)“十三五”規(guī)劃，未來我國發(fā)電能源將逐步用清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，實(shí)現(xiàn)綠色、可持續(xù)發(fā)展。這也會對電廠發(fā)電機(jī)的選擇、應(yīng)用造成一定的影響。電廠仍然會在社會發(fā)展中發(fā)揮巨大的作用，發(fā)電機(jī)的運(yùn)行也是電力行業(yè)需要關(guān)注的一部分。

3 電廠發(fā)電機(jī)的故障原因分析

3.1發(fā)電機(jī)的電氣機(jī)件故障

電廠發(fā)電機(jī)體系龐大，其中包含很多電氣機(jī)件，管理人員在檢修過程中稍有不慎就會忽略一些邊角處的電氣機(jī)件，這些電氣機(jī)件在日積月累的使用過程中難免會出現(xiàn)跑冒滴漏等狀況，這會極大地影響電廠發(fā)電機(jī)的生產(chǎn)效率;由于電廠發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時涉及的方面比較廣泛，因此電氣機(jī)件組合都很復(fù)雜，倘若不能妥善安置一些特定的電氣機(jī)件，就會在發(fā)電過程中出現(xiàn)電氣機(jī)件摩擦嚴(yán)重，導(dǎo)致發(fā)電過程無法持續(xù)進(jìn)行或是極大地影響發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率;發(fā)電機(jī)機(jī)組本身需要很多金屬構(gòu)成，在日積月累使用發(fā)電機(jī)的狀況下，極有可能導(dǎo)致一些組成金屬的保護(hù)層發(fā)生破裂，出現(xiàn)金屬連電的狀況，這不僅會使發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障，還有可能威脅到工作人員的生命安全。

3.2發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)故障

由于發(fā)電機(jī)體系龐大，因此電廠發(fā)電機(jī)在安裝時很容易出現(xiàn)零件安裝故障等問題，而且線下有些發(fā)電機(jī)的安裝工人缺乏相應(yīng)的專業(yè)知識，在進(jìn)行電廠發(fā)電機(jī)的安裝時，容易出現(xiàn)零件松動或是安裝錯誤等問題，除此之外，有部分電廠在購買電廠發(fā)電機(jī)零件時，并沒有嚴(yán)格按照國家要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行購買，導(dǎo)致零件的質(zhì)量有很大的問題;發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)除了會受到零件的質(zhì)量及安裝方式的影響，還會受到溫度，油壓等可控性因素的影響，倘若發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中缺乏專業(yè)的人員進(jìn)行看管和調(diào)節(jié)，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時間的增長，發(fā)電機(jī)的油壓可能會受到外界不可控因素的影響而發(fā)生變化，從而會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。

3.3發(fā)電機(jī)的線路故障

電廠發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時將會進(jìn)行高負(fù)荷的工作，相關(guān)的機(jī)件不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，摩擦，繼而產(chǎn)生電力通過線路進(jìn)行輸送，因此線路在電廠發(fā)電機(jī)工作時也會產(chǎn)生摩擦，發(fā)電機(jī)線路的表面都包裹一層保護(hù)層，可以避免因摩擦而線路產(chǎn)生磨損等問題，但是目前我國電廠發(fā)電機(jī)中的線路保護(hù)層在經(jīng)過長期的運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦后，就會出現(xiàn)線路受損，電力外漏等問題，發(fā)電機(jī)的線路發(fā)生故障時，其發(fā)電效率會大大減低，并且有可能會導(dǎo)致用電安全事故的發(fā)生。

4 電廠發(fā)電機(jī)常見故障防范措施

4.1線圈故障預(yù)防措施

在對電廠發(fā)電機(jī)的日常維護(hù)檢修中，要注意對電機(jī)線圈定期進(jìn)行檢查和更換，并保證所使用的線圈具有較高的質(zhì)量，主要包括電壓電流負(fù)載能力，絕緣層的密度、厚度以及耐磨損能力等，從而保證發(fā)電機(jī)線圈能夠在安全的狀態(tài)下進(jìn)行使用，盡量減少線圈故障的產(chǎn)生。其次，在要注意對發(fā)電機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷、運(yùn)行時間等進(jìn)行控制，在保證發(fā)電廠發(fā)電要求的基礎(chǔ)上，通過增加發(fā)電機(jī)、輪流運(yùn)轉(zhuǎn)等防治，避免線圈溫度過高。第三，在對線圈進(jìn)行維護(hù)檢修時，可以通過短路電流法對定子線圈和轉(zhuǎn)子線圈進(jìn)行港干燥，并使用吹風(fēng)機(jī)清理線圈外部灰塵。此外，當(dāng)發(fā)生線圈過熱時，要及時檢查冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)管道、濾塵網(wǎng)等，必要時降低設(shè)備無功負(fù)荷來控制線圈溫度。

4.2電氣故障預(yù)防措施

在發(fā)電機(jī)電氣設(shè)備投入使用之后，要保證相關(guān)操作流程和部署的規(guī)范性。要合理利用勵磁系統(tǒng)，保持發(fā)電機(jī)端口的電壓在規(guī)定范圍內(nèi)，并合理分配發(fā)電機(jī)功能和勢能，使發(fā)電機(jī)電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可控性得到提高。可以通過在發(fā)電機(jī)鐵芯端板處按照導(dǎo)電屏蔽設(shè)施的方式減少發(fā)電機(jī)漏磁量，并提高電阻來控制渦流，防止線套管溫度升高。通過更換大軸材質(zhì)，加強(qiáng)對軸瓦的減少磁化反應(yīng)的發(fā)生。此外，還要加強(qiáng)對發(fā)電機(jī)變阻器、晶閘管等部件的控制，避免電刷出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。

4.3液壓系統(tǒng)故障預(yù)防措施

發(fā)電機(jī)液壓系統(tǒng)的維護(hù)檢修工作可以通過模糊控制和線形最優(yōu)控制兩種手段來進(jìn)行。其中線形最優(yōu)控制系統(tǒng)主要是針對液壓系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度和控制，從而使發(fā)電系統(tǒng)的工作效率和發(fā)電質(zhì)量得到有效的提高。同時還能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)電力傳導(dǎo)和調(diào)度的準(zhǔn)確性以及液壓系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生故障時能夠自動切斷故障部件及相關(guān)部件，避免對其他獨(dú)立部件產(chǎn)生影響。此外，還要加強(qiáng)對蓄能器性能、橡膠密閉圏及其他零部件質(zhì)量的檢查，及時更換老換、損壞的部件，保持密閉圏表面清潔。

5 結(jié)語

電廠中發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行是確保發(fā)電系統(tǒng)正常工作的前提，但是在電廠發(fā)電機(jī)的運(yùn)行中容易出現(xiàn)線圈故障、電氣故障和液壓系統(tǒng)故障，需要針對不同的故障原因采取相應(yīng)的防范措施來降低故障概率，確保發(fā)電機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。此外，還應(yīng)加強(qiáng)對發(fā)電機(jī)故障產(chǎn)生機(jī)理的研究力度，做好發(fā)電機(jī)的檢修與預(yù)防工作，確保電廠發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

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（作者單位：山西大唐國際臨汾熱電有限責(zé)任公司）