電廠600MW發(fā)電機(jī)常見故障原因及預(yù)防探討

焦宇

（陜西德源府谷能源有限公司，陜西 榆林 719400）

電廠發(fā)電機(jī)的工作環(huán)境通常情況之下會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于45攝氏度的狀態(tài)，運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)電機(jī)中的個(gè)別零部件就會(huì)出現(xiàn)不同程度的性質(zhì)方面的變動(dòng)，這就是所謂的“糯變”，這種形變就會(huì)致使發(fā)動(dòng)機(jī)在后期運(yùn)行階段中出現(xiàn)破損，或是有關(guān)安全故障問題，進(jìn)而妨礙正常應(yīng)用效果。近幾年科技的進(jìn)步帶動(dòng)著發(fā)電機(jī)在性能、功率以及結(jié)構(gòu)方面得到了大幅度的改進(jìn)以及優(yōu)化，并且諸多新型技術(shù)設(shè)施也逐步融入發(fā)電機(jī)中，其間，有關(guān)軟件系統(tǒng)的錯(cuò)誤或是問題，也會(huì)致使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生安全故障。

1 常見問題及其原因分析

1.1 線圈故障

1.1.1 定子線圈絕緣擊穿或絕緣水平下降

線圈外層的絕緣膜能夠確保線圈電路維持正常運(yùn)作，一旦發(fā)電機(jī)耗電量過大，線圈上的電量負(fù)荷就會(huì)實(shí)現(xiàn)大幅度增長(zhǎng)，同時(shí)絕緣膜在高溫環(huán)境下又要會(huì)受到干擾，甚至出現(xiàn)融化的情況，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)致使電量超負(fù)荷擊穿狀況的產(chǎn)生。個(gè)別應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10年的發(fā)電機(jī)線圈外側(cè)絕緣膜已經(jīng)受到了較為嚴(yán)重的磨損，厚度達(dá)到了極為危險(xiǎn)的水平，由于較長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用，就會(huì)出現(xiàn)風(fēng)化、損耗，甚至是溶解的情況，上述狀況都會(huì)致使線圈絕緣膜的絕緣性能受到嚴(yán)重影響，如此一來，熔斷或是擊穿現(xiàn)象就會(huì)極為普遍地存在。此時(shí)絕緣膜的相關(guān)絕緣性就會(huì)嚴(yán)重性缺失，如此就會(huì)致使導(dǎo)電短路情況的出現(xiàn)，嚴(yán)重情況下，發(fā)電機(jī)組也可能出現(xiàn)癱瘓情況甚至安全故障。除此以外，發(fā)電機(jī)線圈自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜性較高，因此在故障排查工作中，絕緣膜的擊穿位置以及破損位置就無法實(shí)現(xiàn)精確高效的定位，對(duì)此就要借助排除方式精確定位線圈職中的故障情況，然而，這種維修模式在成本投入方面的弊端也較為突出。

1.1.2 定子線圈絕緣層受到破壞

一般情況下，定子線圈的絕緣層也可能在一定程度上妨礙發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)作，一般的絕緣層都是將一些隔離物質(zhì)涂抹于絕緣膜外側(cè)，如果涂抹工作不均勻完整，或是受到灰塵顆粒等其他環(huán)境因素的干擾，此時(shí)，絕緣層的絕緣性能就會(huì)受到嚴(yán)重破壞。作為線圈安全基本保障的絕緣層，如果遭受損壞，就會(huì)極易致使電壓擊穿或是燒毀情況的出現(xiàn)，由此可見，諸多外界客觀因素也會(huì)致使絕緣層遭到破壞甚至受到影響。

1.1.3 定子線圈受到定子摩擦力的影響

定子線圈在發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)作階段，其中的錠子以及轉(zhuǎn)子都處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力的增強(qiáng)會(huì)在一定程度上磨損定子線圈，從而影響其后期應(yīng)用壽命，并且還會(huì)提升定子線圈的損壞概率，以及故障問題的發(fā)生概率。

1.2 電氣故障問題及原因分析

1.2.1 線圈管受高溫環(huán)境影響

對(duì)于發(fā)電機(jī)組而言，如果電流過高或是電壓過高，都會(huì)在一定程度上致使發(fā)電機(jī)組的整體運(yùn)作環(huán)境溫度上升，此時(shí)的高溫環(huán)境必將致使相關(guān)設(shè)施中的零部件性質(zhì)出現(xiàn)變化，由此可見，在溫度過高的工作環(huán)境下，線圈管也極易產(chǎn)生故障問題。即使線圈管具有較強(qiáng)的抗高溫性，但是發(fā)電機(jī)底座的漏磁以及線圈管內(nèi)部的電流也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響，一旦漏磁狀況進(jìn)一步惡化，電流功率就會(huì)顯著增強(qiáng)，從而所產(chǎn)生的磁場(chǎng)就會(huì)嚴(yán)重影響電流的平穩(wěn)運(yùn)作，最終就將影響線圈的整體性功能，甚至?xí)a(chǎn)生嚴(yán)重的破壞。

1.2.2 大軸的磁化和退磁現(xiàn)象

發(fā)電機(jī)組電流周圍具有磁場(chǎng)，發(fā)電機(jī)組中的有關(guān)設(shè)施及其零部件的主要運(yùn)作環(huán)境就是該磁場(chǎng)，大軸的兩端分別接觸地面以及軸承底部的絕緣位置，雖然運(yùn)作階段二者獨(dú)立進(jìn)行，然而，磁化狀況的影響長(zhǎng)度也較為突出。大軸在經(jīng)過磁化后，必然會(huì)在一定水平影響軸瓦的整體性能，大軸周邊磁場(chǎng)與軸瓦周邊磁場(chǎng)之間，可能會(huì)存在對(duì)比情況，并且相關(guān)對(duì)抗電流所產(chǎn)生的摩擦力也將在一定水平上妨礙到軸瓦的后續(xù)平穩(wěn)運(yùn)作。除此以外，大軸周邊磁場(chǎng)所引發(fā)的摩擦力也將影響大軸在具體應(yīng)用階段的相關(guān)功能效果，例如，會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形、金屬性質(zhì)降低以及形狀受損等。在發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)作階段，大軸中會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在回路中會(huì)出現(xiàn)軸電流，如果軸電流過大，就會(huì)致使油膜擊穿，從而引發(fā)燒瓦情況的出現(xiàn)。而致使大軸出現(xiàn)磁化以及退磁情況的主要原因，就是電機(jī)組部件，尋其根本就是多數(shù)發(fā)電機(jī)所運(yùn)用的大軸材質(zhì)較為特殊，容易受到磁化物質(zhì)的影響，而出現(xiàn)磁化現(xiàn)象。

1.2.3 連接轉(zhuǎn)子運(yùn)行問題

發(fā)電機(jī)組設(shè)備的正常運(yùn)作是其內(nèi)部諸多零部件結(jié)構(gòu)相互配合，共同進(jìn)行的。而連接轉(zhuǎn)子就是全體零部件結(jié)構(gòu)中的一小部分，也是諸多結(jié)構(gòu)之間的關(guān)鍵連接部件。一旦連接轉(zhuǎn)子的接觸片遭受阻斷，或是產(chǎn)生故障，就會(huì)致使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生局部性的癱瘓，甚至還會(huì)影響整體系統(tǒng)的功能特性。

1.3 振動(dòng)故障及原因

現(xiàn)階段，600MW超臨界汽輪機(jī)是電廠中應(yīng)用最普遍的發(fā)電機(jī)，這種器械設(shè)施都是經(jīng)過氫冷卻發(fā)電機(jī)，并由低壓轉(zhuǎn)子、高壓轉(zhuǎn)子以及中壓轉(zhuǎn)子共同構(gòu)成的發(fā)電機(jī)組軸系，并由諸多體系共同支撐運(yùn)作。一旦發(fā)電機(jī)組的額定功率產(chǎn)生變化，此時(shí)，機(jī)組的支撐性結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)偏移性影響，高中低壓轉(zhuǎn)子之間的交互作用就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，從而致使連軸故障情況的出現(xiàn)。致使振動(dòng)故障產(chǎn)生的根本原因就是：一是額定功率電話，二是連軸器二階質(zhì)量產(chǎn)生波動(dòng)。

2 電廠發(fā)電機(jī)故障問題預(yù)防對(duì)策研究

2.1 線圈故障問題預(yù)防

2.1.1 質(zhì)量管理與維修保養(yǎng)

定子線圈的應(yīng)用壽命存在相應(yīng)的范圍，也就是在該使用范圍內(nèi)，要進(jìn)行線圈的及時(shí)更換，而在保養(yǎng)維護(hù)期間，還要做好線圈絕緣層以及絕緣膜的性能排查。一旦發(fā)現(xiàn)存在擊穿或是破損的可能性，就要立即進(jìn)行線圈的更換，從而防止故障問題的產(chǎn)生而引發(fā)整體電機(jī)組的癱瘓。與此同時(shí)，線圈的保養(yǎng)工作要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及要求來進(jìn)行，此外，還要對(duì)維修保養(yǎng)工作以及不同時(shí)間段絕緣層和絕緣膜的性質(zhì)以及性能磨損度等狀況進(jìn)行及時(shí)的記錄。

2.1.2 增加設(shè)備以滿足供電需要，杜絕“超負(fù)荷”情況

一旦對(duì)電能的需求量增長(zhǎng)，就要相應(yīng)地?cái)U(kuò)增發(fā)電機(jī)總量，以此借助供電設(shè)施規(guī)模的擴(kuò)大，來滿足供電任務(wù)的具體需求，并且要嚴(yán)格注意，不可把供電工作的重?fù)?dān)放在同一設(shè)施中。顯著擴(kuò)大過后的有關(guān)設(shè)施可以使線圈總體上的電壓以及電壓力得到顯著緩解，并且還能夠使得運(yùn)用壽命實(shí)現(xiàn)大幅度增加，同時(shí)，運(yùn)作階段的安全性以及可靠性也可得到顯著保障。一旦線圈中存在超負(fù)荷運(yùn)作的情況，此時(shí)就要通過輪流運(yùn)作的模式來降低供電工作的具體壓力，從而使得線圈的運(yùn)作時(shí)間和承受壓力狀況，滿足具體標(biāo)準(zhǔn)以及要求，最終在極大程度上避免長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作或是消耗過量情況的產(chǎn)生。

2.1.3 加強(qiáng)線圈清潔和高溫處理

在條件允許時(shí)，要使用干抹布對(duì)定子線圈的絕緣層以及絕緣膜進(jìn)行擦拭，從而防止灰塵或是污垢的堆積而腐蝕絕緣層或是絕緣膜。同時(shí)還要在縣村附近安置降溫設(shè)施，從而防止高溫環(huán)境下相關(guān)設(shè)施“糯變”情況的出現(xiàn)。上述工作都是針對(duì)線圈工作環(huán)境的客觀性處理，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用階段的效果以及作用較為顯著。

2.2 電氣故障的預(yù)防措施

2.2.1 弱化高溫環(huán)境的不利影響

在眾多發(fā)電機(jī)設(shè)備中都普遍存在，對(duì)此就務(wù)必要做好發(fā)電機(jī)組線圈管的高溫性處理工作，以此使其能夠更好地適應(yīng)運(yùn)作環(huán)境。

一方面，要科學(xué)合理地管控供電總量和供電設(shè)施之間的供求關(guān)系，以及現(xiàn)實(shí)狀況。另一方面，還要將散熱設(shè)施或是冷卻設(shè)施安置于發(fā)電機(jī)附近，從而防止高溫漏磁情況的出現(xiàn)，并確保線圈管能夠時(shí)刻處于最佳狀態(tài)，不會(huì)受到電流的影響。

2.2.2 更換故障接觸片

連接轉(zhuǎn)子的運(yùn)作狀態(tài)，在極大程度上會(huì)受到接觸片的影響，因此，在故障防治工作中，要重點(diǎn)關(guān)注接觸片的具體性能。要定時(shí)清潔接觸片，并對(duì)接觸片與連接轉(zhuǎn)子之間的位置聯(lián)系進(jìn)行校準(zhǔn)以及排查。與此同時(shí)，還要依據(jù)接觸片的導(dǎo)電性能，綜合性地檢驗(yàn)并排查發(fā)電機(jī)組其他部位零部件的具體性能效果。

3 結(jié)語

綜上所述，電廠發(fā)電機(jī)的故障情況普遍存在，產(chǎn)生相關(guān)故障情況的主要誘發(fā)原因有諸多方面，因此就要采取提前性的預(yù)防措施以及針對(duì)性的解決方案。同時(shí)，還要積極進(jìn)行技術(shù)革新以及功能服務(wù)范圍的持續(xù)拓寬，以此確保電廠600MW發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)作，能夠受到預(yù)防措施以及解決方案的有效保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)更加高效、高水平的工作效率以及質(zhì)量。