電廠發電機常見故障原因及預防研究

呂澤宇

摘要：隨著時代的進步，電廠的建設越來越完善。電機是電廠昀為重要的供電設備，為了保證電廠的供電服務，電廠特別關注發動機的故障預防與維修，使其保持昀佳的運行工作狀態。電力系統的生產效率是通過系統中各個設備配合完成的，發電機組長時間運行難免會因為設備老化、設備配件損壞而出現故障，本文從常見故障問題入手，研究故障問題產生的原因和預防措施。

關鍵詞：電廠發電機;常見故障;原因;預防

引言

電廠發電機常見故障有很多，比如線圈故障、電氣故障等，這些故障在爆發前期，總會有相關預兆，這些預兆就要靠維修人員在定期檢查、維護中發現，所以保證發電機正常運行，維修人員有很大責任。本文主要針對電廠發電機常見故障原因及預防進行探討。

1發電廠中發電機常見故障及原因分析

1.1線圈故障及原因分析

發電機的內部有轉子線圈、定子線圈以及其他類型的線圈，這幾類線圈是發電機的重要動力系統，與發電機的運行息息相關，所以這些線圈的壽命幾乎與發電機的壽命相同，如果發電機處于長時間的運行狀態則線圈也會受到相應時間的損耗，所以線圈故障是不可避免的。線圈故障的主要原因有三個方面：（1）線圈的絕緣失效。主要是由于線圈的絕緣層破損老化，對電壓的阻擋能力下降，這樣容易出現電壓擊穿故障。絕緣效能的喪失與絕緣層的質量有很大的關系，從理想層面講絕緣層本身不存在老化，實際中的老化現象多是質量問題引起的。由于線圈的使用時間較長，又受到磨損等外力因素的影響導致絕緣層的質量下降，而且線圈材質如果沒有選擇對，其絕緣層的使用有效期限也將縮短。（2）轉子線圈嚴重磨損引起線圈故障。為了保障用電需求量，轉子線圈會隨著超負荷運行的發電機高速運轉，由于轉子線圈在整個運轉期間自身都會發生摩擦損耗，又加上處在高速運轉的狀態下，摩擦損耗會更加顯著，這樣會導致轉子線圈表面的絕緣層被破壞，發電機組內的電流無法正常通行，從而使發電機進行停工檢修。（3）高速運轉的轉子，還會引起定子和定子線圈因摩擦力增加而磨損加大，長此以往就會造成絕緣老化從而引發事故。另一方面，只有創造一個密閉的保護空間使保護對象被保護在線圈絕緣層之間，如此一來被保護的對象就不會被電壓擊穿。多數時候電力系統的維修人員對絕緣層的清潔工作都不太重視，致使線圈的絕緣層被塵垢以及腐蝕性氣體破壞，無法起到絕緣的作用。

1.2電氣故障及原因

電氣故障主要有四種，其一線套管溫度過高故障，原因為：一方面是電流產生過程中引發的，電流是伴隨著發電機底部的漏磁存在的，漏磁和無功負荷之間呈正相關，所以當后者增加時，前者也會隨之升高，電流產生的機率也會增大。其二磁場渦流熱量直接傳遞到線套管中，線套管的溫度很難保持不變。在發電機組運行中，內部結構運轉會產生磁場。其二大軸磁化與退磁故障，原因為：大軸磁化產生的負面影響昀后是針對軸瓦的，軸瓦在電流作用下，會失去原來的性能。電流來源于大軸磁場摩擦，而大軸磁場又是因為金屬磁化產生的，所以歸根結底還是因為大軸的材質為鎳鉻金屬。其三轉子連接故障，原因為：轉子和發電機之間通過接觸片進行連接，以保證轉子能在發電機運行時正常運轉，但在發電機與轉子共同運轉過程中，連接之間的距離會逐漸變大，連接部位就不能很好契合在一起了，摩擦情況就會加重，接觸片就不會保持原來的形狀，會對發電機運轉造成阻礙。其四為勵磁回路短路故障，電機在正常運行中，電刷是保持穩定的，如此才不會造成勵磁回路，但是在實際中，電刷很容易失穩，變阻器、晶閘管等都會成為電刷失穩的罪魁禍首。

1.3振動故障及原因

目前電廠常用的發電機采用的是 660MW超超臨界汽輪機，該機械設備是通過氫冷卻發電機的，由高壓轉子、中壓轉子和低壓轉子組合形成的發電機組軸系，是通過多個體系來支撐的，如果發電機組的額定功率受到波動，則機組的支撐結構就會受到偏移性影響，即高壓轉子、中壓轉子、低壓轉子的交互干擾形成的“振動”，誘發連軸故障。形成振動故障的主要原因是，一是額定功率不穩、二是連軸器存的二階質量不平衡。

2電廠發電機常見故障的預防措施

2.1線圈故障的預防措施

線圈故障多數是由于絕緣層失效引起的，所以解決這一故障的關鍵點是對絕緣層進行保護。具體的措施有四類：（1）在各種線圈的材料選擇上要注重質量，由于各類線圈在運行過程中會長期處于摩擦的狀態，如果線圈的材質有所保障，則線圈對磨損的耐受力也會隨之增加，線圈絕緣效果的弱化速度也會變得緩慢。而且電力系統維修人員對線圈磨損情況的定期檢查工作也十分重要，如果通過檢驗發現絕緣效果較差，則線圈被電壓擊穿的可能性比較大，而且絕緣效果也將完全失效，必須及時進行更換，以免出現更大的故障。（2）線圈的磨損程度與其工作時間呈正相關，要想解決供電需求與工作時間的矛盾只有增加發電機的數量，用新增的機器來分擔其他發電機的超負荷運行任務。也可以通過限制發電機的運行時間來解決，讓發電機以輪流運轉的方式分擔工作，騰出一定的休息時間。（3）加強絕緣層的清潔工作。（4）各類線圈在運行的過程中，由于摩擦損耗嚴重，線圈溫度會上升，長期下去會燒壞絕緣層，所以預防高溫是非常必要的。

2.2電氣故障預防措施

每種故障都有對應的預防措施，對于第一種，主要控制點應在漏磁和渦流上。要使漏磁量減少，可以采用導電屏蔽的方式使磁被阻擋在外，該屏蔽設施安置在機組鐵芯端板處。對于渦流控制，主要以提高電阻方式來降低電流產生變大的機會。如此漏磁和渦流損耗就能被控制住，線套管溫度升高的機會也會降低。對于第二種要么研究出大軸新材質，改變其金屬特性，要么對軸瓦進行實時監控，使其出現故障的機會少一些。對于第三種，除了要使變形的接觸片得到更換外，還要做好轉子的清潔工作。對于第四種主要控制好變阻器等部件，使其不會成為電刷穩定的影響因素。

2.3振動故障的預防措施

振動故障處理需要從發電機組整體運行效果入手，首先，對機組進行停機檢查，如：平衡螺孔的位置、低發聯軸的重力加成、軸帶負荷，通過對以上幾個參數的校準和功能處理，確保發電機組在超負荷運轉的情況下依然保持較為穩定的振動水平。其次，如果發現低發聯軸的二階質量不平，則要調整振動平衡，從振動頻率上對標準和要求進行衡量與評估，確保二階質量不影響振動平衡，弱化電機組超負荷運轉的情況。昀后，通過對多個支撐體系的控制，弱化高壓轉子、中壓轉子、低壓轉子的交互干擾和影響，穩定連軸的運行功能和狀態。

結語

為了保障發電機整體運行狀態的順暢與穩定電廠發電機的各個部位都需要保持穩定的運行狀態，否則就無法保證生產效率的提高，同時還有可能會造成加劇用電量消耗的情況。因此，作為電廠的維修人員要將預防措施落到實處，并對發電機進行及時的清潔、維護和監控。

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