電廠發(fā)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(fā)動機的故障預防與維修，使其保持昀佳的運行工作狀態(tài)。電力系統(tǒng)的生產(chǎn)效率是通過系統(tǒng)中各個設備配合完成的，發(fā)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(xiàn)故障，本文從常見故障問題入手，研究故障問題產(chǎn)生的原因和預防措施。

關鍵詞：電廠發(fā)電機;常見故障;原因;預防

引言

電廠發(fā)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(fā)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(fā)現(xiàn)，所以保證發(fā)電機正常運行，維修人員有很大責任。本文主要針對電廠發(fā)電機常見故障原因及預防進行探討。

1發(fā)電廠中發(fā)電機常見故障及原因分析

1.1線圈故障及原因分析

發(fā)電機的內(nèi)部有轉(zhuǎn)子線圈、定子線圈以及其他類型的線圈，這幾類線圈是發(fā)電機的重要動力系統(tǒng)，與發(fā)電機的運行息息相關，所以這些線圈的壽命幾乎與發(fā)電機的壽命相同，如果發(fā)電機處于長時間的運行狀態(tài)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(xiàn)電壓擊穿故障。絕緣效能的喪失與絕緣層的質(zhì)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(xiàn)象多是質(zhì)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(zhì)量下降，而且線圈材質(zhì)如果沒有選擇對，其絕緣層的使用有效期限也將縮短。（2）轉(zhuǎn)子線圈嚴重磨損引起線圈故障。為了保障用電需求量，轉(zhuǎn)子線圈會隨著超負荷運行的發(fā)電機高速運轉(zhuǎn)，由于轉(zhuǎn)子線圈在整個運轉(zhuǎn)期間自身都會發(fā)生摩擦損耗，又加上處在高速運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，摩擦損耗會更加顯著，這樣會導致轉(zhuǎn)子線圈表面的絕緣層被破壞，發(fā)電機組內(nèi)的電流無法正常通行，從而使發(fā)電機進行停工檢修。（3）高速運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)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(fā)事故。另一方面，只有創(chuàng)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(shù)時候電力系統(tǒng)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(chǎn)生過程中引發(fā)的，電流是伴隨著發(fā)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(chǎn)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(fā)電機組運行中，內(nèi)部結構運轉(zhuǎn)會產(chǎn)生磁場。其二大軸磁化與退磁故障，原因為：大軸磁化產(chǎn)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(chǎn)生的，所以歸根結底還是因為大軸的材質(zhì)為鎳鉻金屬。其三轉(zhuǎn)子連接故障，原因為：轉(zhuǎn)子和發(fā)電機之間通過接觸片進行連接，以保證轉(zhuǎn)子能在發(fā)電機運行時正常運轉(zhuǎn)，但在發(fā)電機與轉(zhuǎn)子共同運轉(zhuǎn)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(fā)電機運轉(zhuǎn)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(wěn)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(wěn)，變阻器、晶閘管等都會成為電刷失穩(wěn)的罪魁禍首。

1.3振動故障及原因

目前電廠常用的發(fā)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(fā)電機的，由高壓轉(zhuǎn)子、中壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子組合形成的發(fā)電機組軸系，是通過多個體系來支撐的，如果發(fā)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(zhuǎn)子、中壓轉(zhuǎn)子、低壓轉(zhuǎn)子的交互干擾形成的“振動”，誘發(fā)連軸故障。形成振動故障的主要原因是，一是額定功率不穩(wěn)、二是連軸器存的二階質(zhì)量不平衡。

2電廠發(fā)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(shù)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(zhì)量，由于各類線圈在運行過程中會長期處于摩擦的狀態(tài)，如果線圈的材質(zhì)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(tǒng)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(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(fā)電機的數(shù)量，用新增的機器來分擔其他發(fā)電機的超負荷運行任務。也可以通過限制發(fā)電機的運行時間來解決，讓發(fā)電機以輪流運轉(zhuǎn)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(chǎn)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(zhì)，改變其金屬特性，要么對軸瓦進行實時監(jiān)控，使其出現(xiàn)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(zhuǎn)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(wěn)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(fā)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(fā)聯(lián)軸的重力加成、軸帶負荷，通過對以上幾個參數(shù)的校準和功能處理，確保發(fā)電機組在超負荷運轉(zhuǎn)的情況下依然保持較為穩(wěn)定的振動水平。其次，如果發(fā)現(xiàn)低發(fā)聯(lián)軸的二階質(zhì)量不平，則要調(diào)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(zhì)量不影響振動平衡，弱化電機組超負荷運轉(zhuǎn)的情況。昀后，通過對多個支撐體系的控制，弱化高壓轉(zhuǎn)子、中壓轉(zhuǎn)子、低壓轉(zhuǎn)子的交互干擾和影響，穩(wěn)定連軸的運行功能和狀態(tài)。

結語

為了保障發(fā)電機整體運行狀態(tài)的順暢與穩(wěn)定電廠發(fā)電機的各個部位都需要保持穩(wěn)定的運行狀態(tài)，否則就無法保證生產(chǎn)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(fā)電機進行及時的清潔、維護和監(jiān)控。

參考文獻

[1]楊旭，張海生，徐丹，孫蕾.電廠發(fā)電機常見故障原因及預防探討[J].南方農(nóng)機，2018，49（22）：142+209.

[2]曹毅.電廠發(fā)電機常見故障原因及預防探討[J].設備管理與維修，2018（8）：90-91.

[3]尹亞南，韓浩.電廠發(fā)電機常見故障原因及預防探討[J].內(nèi)燃機與配件，2018（1）：151-152.

[4]崔巍，王青云，張偉.發(fā)電機常見故障分析及預防措施[J].通信電源技術，2019，33（2）：170-171.

[5]趙忠林.電廠發(fā)電機常見故障原因分析及預防[J].黑龍江科技信息，2019（19）：109.