發(fā)電機故障的診斷和預(yù)防

高永杰

摘 要：隨著我國的經(jīng)濟水平不斷提升，人們對電能的需求越來越大，電力行業(yè)的發(fā)展越來越迅速，我國的電廠也進入了快速的建設(shè)階段。電廠快速發(fā)展，從一定程度上緩解了人們的用電需求，但在電廠運行過程中各種設(shè)備出現(xiàn)的故障率也越來越高。電廠發(fā)電機故障是電廠運行過程中的重要問題，本文對電廠發(fā)電機常見故障進行分析，并且提出發(fā)電機故障的預(yù)防措施，旨在提高電廠的運行水平。

關(guān)鍵詞：電廠 發(fā)電機故障 原因 對策

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）09-0-01

引言

發(fā)電機作為電廠運行過程中的重要設(shè)備之一，對電廠的運行質(zhì)量有很大影響，電廠在運行過程中，其發(fā)電機組在長時間的運行過程中出現(xiàn)一些故障，從而導(dǎo)致發(fā)電故障，對人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生影響，同時還會對企業(yè)的經(jīng)濟效益產(chǎn)生較大影響。對此，電廠運行過程中必須要積極加強對發(fā)電機故障的檢測和排除，針對不同的發(fā)電機故障，要采取不同的措施進行解決，以提高電廠的運行水平。當前電廠發(fā)電機故障診斷技術(shù)得到了快速發(fā)展，故障診斷水平也有了一定程度的提升，但是隨著電廠的各種設(shè)備復(fù)雜程度越來越高，發(fā)電機故障診斷技術(shù)要求也越來越高，在電廠運行過程中要對發(fā)電機故障進行準確地診斷和分析，并且要加強自動診斷控制技術(shù)的應(yīng)用，確保發(fā)電機出現(xiàn)故障的時候能夠及時進行維修，確保電廠運行的穩(wěn)定性。

一、發(fā)電機損壞線圈故障原因分析

1.線圈損壞故障

在發(fā)電機工作過程中，由于工作時間較長，很容易發(fā)生定子線圈絕緣擊穿和絕緣水平下降的故障。一點線圈的絕緣部位出現(xiàn)損壞或者擊穿，則會導(dǎo)致比較嚴重的損失，甚至可能會導(dǎo)致發(fā)電機停止工作。這種故障的維修需要較長時間，而且維修的費用較高。另外，由于定子線圈的燒損嚴重，可能會燒毀發(fā)電機的電流互感器、電抗器、橋式整流器等，從而使得發(fā)電機的轉(zhuǎn)子線圈匝間出現(xiàn)短路及變形故障，導(dǎo)致發(fā)電機振動故障。

2.絕緣老化分析

發(fā)電機的線圈是發(fā)電機的重要組成部分，在長期使用過程中會出現(xiàn)自然老化現(xiàn)象，發(fā)生絕緣老化的時候，發(fā)電機的接地電阻、匝間絕緣電阻、相間絕緣電阻等都會出現(xiàn)異常，無法達到最低耐壓標準，從而會導(dǎo)致處于正常運行狀態(tài)的機組出現(xiàn)電壓擊穿的情況。出現(xiàn)絕緣老化故障的原因主要有兩個方面，第一，由于電廠發(fā)電機的運行時間較長，一些老舊的發(fā)電機組在設(shè)計時的科學(xué)技術(shù)水平有限，因此材料質(zhì)量不高，材料長期磨損會導(dǎo)致發(fā)電機的絕緣層松散甚至老化，在強電場情況下就有可能會出現(xiàn)游離甚至是絕緣層脫落的情況，出現(xiàn)擊穿事故。第二，由于浸膠不良，導(dǎo)致絕緣脫殼，股線松散。當發(fā)電機的絕緣漆發(fā)生脫殼的時候，會導(dǎo)致發(fā)電機啟動的時候無法將電壓調(diào)上去，這種情況大多出現(xiàn)在使用年限比較長的發(fā)電機組中，如果處于較強的電場中，則會導(dǎo)致導(dǎo)線和絕緣層脫離，發(fā)生短路或是擊穿事故。

3.轉(zhuǎn)子線圈過熱燒損

電廠運行過程中，發(fā)電機是最主要的部件，由于發(fā)電機長時間處于高負荷運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，因此很容易引起短路、機組振動等問題。線圈本身的耐溫系數(shù)不高，則在長時間轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的高溫可能會導(dǎo)致線圈被燒毀。

二、發(fā)電機故障的診斷和預(yù)防

1.發(fā)電機組常見故障的診斷

發(fā)電機故障診斷包括兩種方式，第一，簡易診斷技術(shù)，主要依靠技術(shù)人員的經(jīng)驗來判斷，技術(shù)人員要對發(fā)電機組運行過程中的狀態(tài)進行快速地概況和評價，同時，技術(shù)人員要對發(fā)電機組有詳細的了解，對其歷史維修情況等進行掌握，觀察發(fā)電機組的外觀，確定機型、使用年限、使用狀況等基本信息，從而當發(fā)電機出現(xiàn)異常情況的時候能夠第一時間確定發(fā)電機組的基本故障類型。簡易診斷技術(shù)主要是通過人的視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺，或者借助一些簡單的工具和儀器，按照預(yù)先設(shè)計的方式對發(fā)電機組上的一些固定點位進行檢測，使得發(fā)電機組上的一些缺陷或者安全隱患能夠被及早發(fā)現(xiàn)，并且得到及時處理。第二，精密診斷技術(shù)。精密診斷技術(shù)指的是由專業(yè)技術(shù)人員借助專業(yè)精密的儀器對發(fā)電機進行診斷的技術(shù)，這是在簡易診斷基礎(chǔ)上實施的更加細致的診斷和分析，從而能夠?qū)收系念愋瓦M行明確，確定故障的位置、原因、程度以及發(fā)展趨勢。采用精密儀器進行診斷，必須要使用相應(yīng)的儀器發(fā)電機組，對故障檢測準確率的提升有一定幫助，但同時也存在由于儀器發(fā)電機組誤差問題帶來的檢測誤差。在精密診斷過程中，通常對間隙， 振動頻率， 聲能， 紅外線等各種狀態(tài)參數(shù)進行檢測，同時，故障檢測技術(shù)也不斷發(fā)展，利用虛擬儀器技術(shù)開發(fā)的發(fā)電機組檢測系統(tǒng)、 發(fā)電機組故障診斷計算機分析系統(tǒng)、 發(fā)電機組性能檢測與故障診斷系統(tǒng)等在發(fā)電機故障診斷過程中的應(yīng)用越來越廣泛，對于發(fā)電機故障的處理有十分重要的作用。

2.發(fā)電機組常見故障的處理

2.1針對線圈故障，對于發(fā)動機而言，其絕緣層或絕緣線圈是最容易損壞的部位，為了減少絕緣線圈故障，在平時使用發(fā)動機的過程中要注重清潔，避免外部的塵土、碎渣等物質(zhì)或者是水油物質(zhì)進入發(fā)電機組的絕緣層或者絕緣線圈中。同時還要注意線圈拐彎處的浸漆是否涂抹完整，完整地涂抹可以有效地避免定子線圈的絕緣層受到破壞，即使是發(fā)電機處于較強的電場中也能承受較大的變應(yīng)力，對電壓擊穿和燒毀事故進行有效地預(yù)防。其次，在發(fā)電機使用過程中，要定期做好檢修與保養(yǎng)，發(fā)電機的長時間運轉(zhuǎn)會導(dǎo)致軸承處于不斷摩擦的過程中，從而會產(chǎn)生磨損，磨損到一定程度時則會造成轉(zhuǎn)子掃膛，燒毀線圈，因此發(fā)電機工作過程中要做好保養(yǎng)，減少發(fā)電機線圈的摩擦。

2.2針對定子線圈溫度過高的故障，可以從兩個方面著手進行解決。首先要嚴格控制發(fā)電機定子線圈的溫度，可以在線圈中埋設(shè)測溫儀，在配電屏安裝溫度計，對定子線圈的溫度進行隨時觀測，一旦發(fā)現(xiàn)溫度超過耐溫值，要及時進行處理。其次，要提高發(fā)電機定子線圈最熱點和局部銅溫，提高耐溫值的一個重要途徑就是改變材料，選擇漆包線、絕緣材料、絕緣漆及絕緣套管等，可以有效地緩解溫度過高的問題。另外，采用定子冷卻水系統(tǒng)和氫氣冷卻系統(tǒng)對定子線圈工作過程中的溫度進行定時監(jiān)測，也可以預(yù)防發(fā)電機組線圈繞組以及定子溫度上升過高帶來的不良后果。

3.加強對發(fā)電機組的狀態(tài)監(jiān)測

在日常管理過程中要加強對發(fā)電機組的工作狀態(tài)的監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題，并且對各種故障進行解決。

3.1機組運行狀態(tài)的實時監(jiān)測。為了提高發(fā)電機組實時運行狀態(tài)的監(jiān)控與故障診斷的時效性和穩(wěn)定性，在發(fā)電廠的故障診斷過程中可以采用立體化的跟蹤處理方法。實時獲取發(fā)電機組的工作狀態(tài)，為發(fā)電機組的故障診斷提供準確的信息和數(shù)據(jù)。發(fā)電機組運行監(jiān)測系統(tǒng)主要包括幾個部分，第一，振動監(jiān)測系統(tǒng)要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集、記錄、分析；第二，定子絕緣控制監(jiān)測系統(tǒng)主要是對發(fā)電機組的定子絕緣情況、溫度上升情況、冷卻介質(zhì)情況進行監(jiān)測；第三，以機組軸瓦為主體的軸承監(jiān)測系統(tǒng)主要實現(xiàn)對軸承的監(jiān)督；第四，發(fā)電機工況監(jiān)測系統(tǒng)，主要對電流、電壓、發(fā)電機定子、勵磁電流和電壓等進行監(jiān)測。

3.2故障智能診斷系統(tǒng)。隨著計算機技術(shù)和信息技術(shù)的不斷應(yīng)用，在發(fā)電機組故障診斷過程中也加強了計算機信息技術(shù)的應(yīng)用，建立故障智能診斷系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對發(fā)電機組故障的智能診斷和處理。故障智能診斷系統(tǒng)是將多種形式的知識和動態(tài)信息結(jié)合在一起的診斷技術(shù)，可以對發(fā)電機組的狀態(tài)進行精確分析和診斷，從而做出最快地響應(yīng)，對故障進行及時切除。故障智能診斷系統(tǒng)是由各個監(jiān)測子系統(tǒng)組成的，可以實現(xiàn)對發(fā)電機組運行過程中的各種參數(shù)的監(jiān)測，并且將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，實現(xiàn)對設(shè)備的實時控制。

結(jié)語

綜上所述，隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，電廠的生產(chǎn)任務(wù)逐漸增加，發(fā)電機是電廠生產(chǎn)過程中的主要部分，在長期使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)各種故障，進而影響電廠的正常工作。對此，必須要積極加強對發(fā)電機組的故障診斷、維修，定期做好維護管理，并且加強對智能診斷技術(shù)的應(yīng)用，以提高發(fā)電機組的工作性能，確保電廠生產(chǎn)和運行質(zhì)量。

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