探究電廠發電機運行中的故障及其處理方法

趙國展

摘 要：電廠中發電機的主要作用在于將機械能轉化成為電能，從而可以為各項設備運行提供重要基礎，且其能夠在一定程度上影響企業的收益和發展，所以對于電廠發電機在運行過程中的故障必須予以重視，也就需要積極探究其中的原因，并提出相應的處理方法。

關鍵詞：發電機;故障;處理方法

發電機運行的過程中能夠受到諸多因素的影響，例如震動、發熱以及設計、運行管理等，由此，能夠出現發電機溫度升高、絕緣故障、自動跳閘、失去勵磁以及升不起電壓等多項不良情況，并導致發電機的正常運行受到嚴重影響。本文中，將針對以上各項故障進行探究和有效處理。

1 線圈、鐵芯溫度過高

1.1故障原因

導致發電機出現溫度過高情況的原因主要可以分為三種類型：（1）冷卻通風系統失效：例如夏季氣溫較高，環境中的冷卻空氣溫度也相對較高，或是空氣中灰塵數量較多，也就可能導致通風道中出現濾塵器堵塞情況，再或是電機本體內聚集大量灰塵，導致通風口堵塞，即能夠導致冷卻效果下降，特別是封閉式的通風發電機，其空氣冷卻器可能出現結垢情況，同樣能夠對冷卻器工作效率產生影響，并導致入口空氣的溫度過高;（2）發電機存在線圈構造不完善情況，例如定子端，線圈焊接質量偏低引起焊接點電阻過大，也就易導致過熱情況出現;（3）定子鐵芯過熱：導致定子鐵芯過熱情況出現的原因通常在于鐵芯短路并形成渦流，因為舊式的發動機鐵芯之間處于紙絕緣狀態，所以易發生絕緣破壞情況，并導致鐵芯短路，最終出現過熱情況，并且在通風溝之中，如果出現電阻埋入元件情況，亦能導致渦流出現，并引起鐵芯的局部過熱[1]。

1.2處理方法

檢查過程中，如果出現溫度過高的情況，應及時檢查空氣冷卻系統，且主要針對冷卻空氣溫度進行檢測，保持風道擋板處于完全打開狀態，同時避免濾塵器發生堵塞。若通風電機為封閉式，則需針對空氣冷卻水的出入口閥門打開狀態進行檢查，若未打開，則應立刻將閥門全部打開。在完成上述操作以后，若仍未解決問題，則應對發電機線圈進行檢查，查看鐵芯或轉子溫度是否過高，若存在轉子或鐵芯溫度過高情況，則需要合理降低發電機的無功負荷，以促使其溫度盡快降低至許可值。

2 內部絕緣故障

2.1故障原因

發電機的內部出現絕緣故障，原因主要在于發電機線圈出現絕緣損壞，或是其中的鐵芯出現短路情況，進而引起繼電保護。從總體上來看，導致接地故障的原因主要可以分為以下幾個方面：（1）過電壓：在發電機處于單相接地狀態時，另外兩相電壓則會升高，若A相弧光接地，發電機定子線圈的兩相中必須出現一相絕緣不佳的情況，且此時絕緣不佳的一相即可能直接被過電壓擊穿，并導致兩點接地故障出現;（2）設施不完善：在直配線系統之中，如果未對防雷設施進行有效落實，發電機則可能遭受到雷電波襲擊，并導致線圈絕緣被擊穿，如果鐵芯長時間處于短路發熱的狀態，或是線圈持續處于溫度過高的狀態，則能導致線圈發生絕緣劣化，并致使絕緣的強度下降，從而引起絕緣被擊穿;（3）檢修工作疏忽：在開展檢修工作的過程中，若工作人員疏忽將部分工具或零件遺落于發電機之中，或是出現轉子零件掉落情況，則有可能導致絕緣線圈受到損壞，進而則能出現絕緣損壞情況;（4）定子線圈端部焊接不良：如果在定子線圈的端部接頭位置出現焊接效果不良的情況，發電機在運行過程中極易出現過熱情況，不僅能夠引起接頭的開焊，還能夠導致電弧將絕緣燒壞[2]。

2.2處理方法

在出現內部絕緣故障之后，工作人員應立即將變阻器調節至最大，同時斷開勵磁開關以及發電機開關，并開展細致的檢查工作。在此過程中，如果發生火災，即應按照常規的發電機火災事故開展處理工作。

3 自動跳閘

3.1故障原因

導致發電機自動跳閘情況出現的原因主要在于以下幾個方面：（1）發電機自身存在內部故障：例如轉子線圈兩點接地、定子線圈兒接地或短路，以及轉子線圈著火等;（2）發電機外部故障：例如母線短路等;（3）工作人員操作失誤;（4）斷路器機構誤動作或保護裝置誤動作;（5）發電機內部絕緣故障導致繼電器動作，最終引起發電機出現跳閘情況;（6）過電流繼電器動作導致電機跳閘。

3.2處理方法

出現自動跳閘情況之后，工作人員應及時對電壓和頻率進行相應調整，明確問題出現的原因并及時解決之后，還應快速組織開展重新并列工作。如果未能明確跳閘原因，而電力系統要求發電機加入并列，則應首先選擇將發電機加入并列，直至高峰負荷時段結束，立即對其進行解列處理，再對跳閘原因進行細致檢查。需要注意的是，如果發電機在恢復并列之后仍然存在跳閘情況，或是解列之后不能恢復并列，則必須及時對其中的原因進行細致查找并及時解決[3]。

4 升不起電壓

4.1故障原因

在一般情況下，勵磁機需要通過剩磁對勵磁電壓進行建立，而如果勵磁機無勵磁。勵磁電壓則無法建立，即使發電機為新裝備，其中剩磁消失的幾率也較大。如圖1顯示，此為正常的勵磁回路接線模式，勵磁機電樞的正極S1與線圈LLQ的正極F1之間進行連接，同時負極H2借助勵磁變阻器FZ和LLQ的負極F2之間進行連接.只要保證接線正確，機器在停止運行之后，剩磁方向即能夠與電流方向，也就是由F1——F2的方向進行對應。在對勵磁機進行解體檢修的過程中，若發生接線錯誤情況，例如接反線圈正負極，或是在發電機運行過程中流經llq的電流。即能夠導致磁場及鐵芯的剩磁方向相反。也就導致剩磁受到大幅度的削弱，甚至導致剩磁消失，也就無法對電壓進行有效建立。

4.2處理方法

首先需要對勵磁回路中有無斷線情況進行細致檢查，確認電刷位置是否正確，以及電刷接觸是否良好，若一切情況正常，而勵磁電壓表仍不能正常顯示，即為勵磁線圈接錯方向，也就需要將其正負極進行互換，而若此時勵磁電壓表無指示，則應于勵磁線圈上增加直流電源，一般采用蓄電池即可，以能夠為勵磁機充磁。并且，在進行充磁的過程中，應保障直流電源的正負極與勵磁線圈的正負極完全對應，且需注意斷開開關，同時將勵磁電阻調節至最大程度，以避免高電壓出現[4]。

結束語：

在本文中，主要針對電廠發電機運行過程中可能出現的故障進行了簡單探討，并根據實際情況提出了相應的處理方法，以對各項不良情況進行及時有效的改善，從而為電鏟發電機的運行提供了重要動力，同時也希望可以為電廠生產工作的安全和穩定提供基礎，從而可以有效推動電廠的發展。

參考文獻：

[1] 楊健鋒. 水電站水輪發電機組常見故障技術處理方法探索[J]. 中國設備工程， 2020， No.438（02）：100-101.

[2] 劉遠紅， 郭攀攀， 張彥生，等. 通過信息融合方式進行風力發電機故障診斷的方法和裝置：， CN110991566A[P]. 2020.

[3] 陳慧. 發電機出口斷路器液壓彈簧操作機構常見故障診斷方法及實際案例處理[J]. 電工技術， 2020， No.513（03）：134-136.

[4] 鄧彤. 黑河塘電站水輪發電機勵磁回路接地故障的分析與處理[J]. 低碳世界， 2019， 009（009）：84-86.

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