基于防止發電機損壞事故的有效措施探討

郭德生

摘要：發電機在電力生產中占據核心地位，是發電生產事業穩定運行的重要保障。但是，在發電機運行過程中，往往會受各種因素影響，出現損壞故障問題，危害發電機的安全運行。因此，要加大對發電機的運維管理力度，定期檢測維修，確保發電機始終處于良好的運行狀態，有效減少電力生產事故。本文主要對發電機損壞事故的影響因素以及預防措施進行分析，旨在進一步提升發電機的運行安全，最大限度地降低發電機損壞事故概率，保障發電機的安全可靠性運行，促進發電效率的全面提升。

關鍵詞：發電機；事故；措施

DOI：10.12433/zgkjtz.20232744

隨著社會經濟的發展，電力需求日益增大，同時對電力生產帶來了較大的壓力。在電力生產中發電機往往需要長時間高負荷運轉，再加上運行環境的影響，導致發電機容易出現損壞事故，不僅縮短發電機使用壽命，而且影響電力行業的順利進行。根據國家電網有限公司《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》《發電機反事故技術措施》和原能源部《防止電力生產重大事故的二十項重點要求》等各項規定，并結合電力企業的具體情況，提出針對性的安全技術措施，積極應對發電機損壞事故，保障其安全運行。

一、發電機損壞事故的危害性

在電力企業運營發展過程中，發電機作為核心設備，與發電生產效率和質量息息相關。一般情況下，發電機常見的損壞故障：發電機定子繞組損壞、定子鐵芯燒損、冷卻不良導致定子故障等問題，對發電機部件造成嚴重損壞，不能正常發電。針對這種情況，需要綜合分析發電機損壞故障的影響因素，并提出有針對性的技術措施，為了減少發電機損壞事故的出現概率，需要對發電機設備全生命周期管理和監測，包括制造、安裝、檢修、運行、維護、監測等方面。在具體實施中，加強機組制造質量監督和檢查驗收力度，及時改進制造工藝；完善安裝工作，強化全過程監督，保障安裝質量；做好設備維修保養工作，及時發現故障問題并維修；做好發電機的安全監控，如安裝測溫、轉子匝間短路探測、氫氣連續檢測等在線監測裝置，保障發電機的安全運行。

二、發電機損壞事故類型及應對措施

（一）防止發電機定子繞組損壞

1.A級檢修，對定子繞組端部線圈的磨損情況詳細檢查，并采取合理措施處理。

2.按照新絕緣結構，規范性改進定子線圈端部手包絕緣部分。

3.安排專業人員實時監測設備運行狀態。當發現缺陷問題時，需要第一時間檢修。當在絕緣盒周邊發現過熱、變色、焦枯等現象，需要查明原因，及時處理。

4.增加線圈導線的相電壓，并對線圈防暈層對地電位精準測量，確保其在合理范圍內，避免出現定子線圈電腐蝕問題。

5.保障空冷裝置的安裝質量，實現正常運行。為了保障空冷器的運行狀態，需要對其風溫、冷卻水壓情況進行動態監測，并以此為依據對空冷器的運行狀態判斷。

6.完成檢修后，要檢查擋風板緊固情況，如發現松動現象，容易引起定子繞組損壞事故。

7.在停機狀態下，開展嚴謹的設備保養工作，并適當安裝加熱裝置，保障定子繞組始終處于良好的繞組絕緣狀態。

8.在A級檢修中，對空冷器開展規范性試壓試驗，避免運行過程中出現滲漏，容易引起設備絕緣故障。

（二）針對定子鐵芯燒損問題

1.要對系統一點接地事故追查原因，并第一時間停機處理。

2.詳細探查發電機鐵芯溫度驟升原因，并采取科學待處理措施，避免損壞鐵芯。

3.需要加強定子接地保護的功能效用，使其能夠對發電機起到良好的保護作用。

4.保護鐵芯，避免受到碰撞損傷，同時清理膛內雜物，保持清潔性，避免出現鐵芯短路，降低接地故障的出現概率。

5.嚴格按照相關規程要求，開展針對性、全面性的鐵芯檢查工作，一旦發現缺陷問題，如變色銹跡等，要采取措施補救，保障定子鐵芯的安全可靠運行。

（三）針對轉子零部件斷裂飛逸問題

1.A級檢修，對關鍵零部件詳細檢查，如磁極連接排、平衡塊等，避免出現裂紋、位移等問題。

2.做好風扇葉片探傷檢查，一旦出現傷痕、裂紋，需要及時更換。

3.需要對裝配狀態下的轉子磁軛探傷檢查，或者吊下磁極開展檢查。當裂紋不超過2mm時，需要打磨處理；當裂紋超過2mm時，要及時上報并采取合理措施處理。

4.定期清掃滑環徑向通風孔，進一步強化通風效果。

5.發電機損壞事故后，嚴格檢查大軸磁化現象，并采取合理的退磁措施，使軸端磁密降到10高斯以下。

6.A級檢修內容包含轉子繞組直流電阻、交流阻抗等參數。此外，還需要結合發電機實際運行情況，有針對性檢測轉子繞組勵磁電壓等，確保其滿足額定狀態下的運行需求。

（四）針對定子故障問題

1.詳細檢查疏通發電機定子鐵芯通風孔，使用絕緣清洗劑徹底沖洗。

2.詳細檢查空冷器散熱片，若該部件發生變形問題，會引起嚴重的堵塞，甚至影響正常通風效果。此外，要針對性檢測發電機冷、熱風道測溫元件，保障發電機始終保持良好的通風冷卻狀態。

3.完成檢修工作后，徹底清理發電機風洞，避免遺留雜物。

4.在發電機運行過程中，實時監測發電機冷、熱風溫的狀態，做好冷卻水系統的反沖洗工作。

5.當冷卻水出現異常情況時，自動檢測系統會第一時間發出報警信號，需要開展現場檢查，明確故障問題，并采取有針對性的措施處理。

6.做好運行監督工作，定期開展運行分析，做好預防性試驗，及時發現數據異常，并總結設備故障規律。

（五）防止發電機組磁化

要對發電機轉子接地故障部位、故障類型等詳細檢測；當判斷為金屬接地時，需要停機；同時確保大軸接地碳刷的穩定性接觸；當發電機連續運行60天時，安排專業人員針對性地檢查軸承絕緣，確保其處于良好的絕緣狀態，同時精準測量油路絕緣；當發現絕緣性能下降時，需要第一時間處理。

（六）避免轉子匝間短路

調峰運行的發電機，采取兩種方式進行短路檢測：第一種是在停機狀態下進行動態短路試驗；第二種是在A級檢修狀態下進行靜態匝間短路試驗。同時對發電機實時監測，一旦監測到設備出現振動等問題時，需要第一時間采取應對措施，保障發電機安全穩定運行。如果振動同時伴隨著無功變化情況，要及時判斷問題原因，并采取應對措施，減少短路故障的危害。針對這種情況，需要嚴格控制轉子電流，并停機，在檢修過程中，采取科學措施，避免出現轉子磁極線圈因碰撞、砸傷等造成匝間短路。

（七）防止軸承潤滑油進入

按照規定，標準性調整嚴格內油檔及密封油擋板的徑向間隙，避免軸承潤滑油進入發電機內部，防止半導體漆受到侵蝕。一旦發生這種現象，會導致線圈絕緣性降低，甚至損壞防暈性能。

（八）防止母線問題

嚴格檢查發電機母線，確保各個節點緊固性，避免出現連接松動現象，在必要情況下需要使用0.05塞尺檢查；要對母線支柱絕緣子規范性檢測，一旦出現松動、斷裂情況，需要第一時間處理；定期巡視發電機母線，并利用專業儀器進行檢測，如熱成像儀，避免出現發熱現象。

（九）針對發電機并網問題

當發電機發生兩相短路，I22t超過既定范圍數值時，需要采取停機措施，并詳細檢查吊出轉子。在必要情況下，安裝負序電流表和負序保護裝置，并安裝報警裝置，對穩態負序電流動態監測，一旦超出規定值范圍，需要采取停機措施。負序電流燒傷轉子主要原因是斷路器引起的，所以，要加大監視力度，確保斷路器能正確動作，同時需要安裝失靈保護裝置。針對發電機非全相現象，要斷開電源，防止造成設備損傷，遏制設備非同期并網問題。當直流系統一點接地時，嚴禁并網操作；定期對發電機出口斷路器做試驗，合閘速度與同期裝置定值提前量相符。

（十）防止勵磁系統故障

1.嚴格控制發電機轉子滑環的電刷質量，選擇優質牌號，同時保障壓指彈簧壓力符合規范標準；做好運行維護管理工作，完善責任制，把運維責任落實到實處，強化責任意識。

2.發電機進相運行時，嚴格控制低勵限制定值，確保在既定容許值范圍內，同時保障發電機穩定，做好定期校驗工作，使其始終保持良好的運行狀態；嚴格控制自動勵磁調節器的過勵限制和過勵保護的定值，定期校驗。

3.實時監測勵磁調節器的自動通道，及時發現故障，并在第一時間維修，避免發電機在手控勵磁調節下長期運行。

4.在A級檢修過程中，詳細監測勵磁調節器、功率元件特性，一旦發現異常情況，需要及時解決；同時定期檢查勵磁控制系統及其繼電器、開關，確保正常運行；全面清掃勵磁系統各部件，避免元件出現過熱、接觸不良現象；組織開展勵磁回路的日常維護，安排特定人員專門維護；在發電機運行過程中出現小火花，需要及時消除。

5.在機組起動、停機等狀態下，采取合理措施，確保能夠在機組低速運轉過程中，能夠及時切斷發電機勵磁。啟動狀態下的發電機，沒有達到額定轉速前，避免采取勵磁升壓措施。針對空載運行的發電機，當發生轉速驟降的現象，要及時采取合理措施處理，如第一時間切斷磁場開關強行滅磁。

（十一）防止異物進入發電機

為了保障發電機的安全運行，定期檢修設備，發現異常情況并及時處理，最大限度地減少設備損壞問題。其中，在檢修過程中，需要注意以下事項：

在檢修過程中，在周邊安裝圍欄，這樣可以避免無關人員隨意進入；非工作狀態下的發電機，使用特定的篷布覆蓋定子和轉子。在設備運轉間歇期間，遮蓋發電機各個部位，并設置封條，嚴禁私自開封；交接時，需要做好交接手續，詳細交接零部件、工器具等，核對具體數量。

只有特定的技術人員、管理人員才能進入發電機定子膛內，非正式員工嚴禁進入；進入時，需要穿戴專用工作服，避免穿硬底鞋，并穿上鞋套；不能隨身攜帶金屬物件；同時詳細填寫登記表，記錄進入發電機的人員、工具等信息。

在定子膛內，利用繩子拴好小型工具；做好進出清點記錄工作。一旦發現器具等丟失，需要立即上報，由專人處理，嚴禁瞞報。

在拆卸發電機部件時，提前做好記錄，如鋼印等記錄方式，并由專業人員保管拆卸的零部件，做好記號；在開展具體的檢修作業前，要結合實際情況在定子膛內設置鋪墊，遮擋縫隙，防止在檢修過程中落入雜物；做好詳細檢查，避免遺漏工器具，防止定子膛內出現鋸條、螺釘。此外，要詳細檢查端部繞組夾縫等位置，避免夾縫中出現異物，防止影響發電機的安全運行。

在大修時，避免異物進入定子膛內和端部各縫隙間。穿入轉子和扣端蓋前均應仔細檢查，全面清除渣粒、污垢等；收工時做好檢查和清潔工作，同時恢復圍欄和標示牌；在其他時間，發電機入孔門需要關閉，并上鎖，安排專業人員定期巡視，做好巡視記錄；安排專業人員定期檢查發電機內各零部件的安裝質量，確保其牢固性，同時詳細記錄檢查全過程。

三、結語

綜上所述，發電生產過程中，發電機發揮著核心作用。因此，全面分析發電機損壞故障類型、故障原因等，并提出針對性的預防和應對措施，最大限度地減少發電機損壞故障的出現概率，只有保障發電機的安全可靠運行，才能促進電力生產的高質量運行，增加發電產量和提高效率。

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