基于防止發(fā)電機損壞事故的有效措施探討

郭德生

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

關(guān)鍵詞：發(fā)電機；事故；措施

DOI：10.12433/zgkjtz.20232744

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

一、發(fā)電機損壞事故的危害性

在電力企業(yè)運營發(fā)展過程中，發(fā)電機作為核心設(shè)備，與發(fā)電生產(chǎn)效率和質(zhì)量息息相關(guān)。一般情況下，發(fā)電機常見的損壞故障：發(fā)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(fā)電機部件造成嚴重損壞，不能正常發(fā)電。針對這種情況，需要綜合分析發(fā)電機損壞故障的影響因素，并提出有針對性的技術(shù)措施，為了減少發(fā)電機損壞事故的出現(xiàn)概率，需要對發(fā)電機設(shè)備全生命周期管理和監(jiān)測，包括制造、安裝、檢修、運行、維護、監(jiān)測等方面。在具體實施中，加強機組制造質(zhì)量監(jiān)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(jiān)督，保障安裝質(zhì)量；做好設(shè)備維修保養(yǎng)工作，及時發(fā)現(xiàn)故障問題并維修；做好發(fā)電機的安全監(jiān)控，如安裝測溫、轉(zhuǎn)子匝間短路探測、氫氣連續(xù)檢測等在線監(jiān)測裝置，保障發(fā)電機的安全運行。

二、發(fā)電機損壞事故類型及應(yīng)對措施

（一）防止發(fā)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(jié)構(gòu)，規(guī)范性改進定子線圈端部手包絕緣部分。

3.安排專業(yè)人員實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)。當發(fā)現(xiàn)缺陷問題時，需要第一時間檢修。當在絕緣盒周邊發(fā)現(xiàn)過熱、變色、焦枯等現(xiàn)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(nèi)，避免出現(xiàn)定子線圈電腐蝕問題。

5.保障空冷裝置的安裝質(zhì)量，實現(xiàn)正常運行。為了保障空冷器的運行狀態(tài)，需要對其風溫、冷卻水壓情況進行動態(tài)監(jiān)測，并以此為依據(jù)對空冷器的運行狀態(tài)判斷。

6.完成檢修后，要檢查擋風板緊固情況，如發(fā)現(xiàn)松動現(xiàn)象，容易引起定子繞組損壞事故。

7.在停機狀態(tài)下，開展嚴謹?shù)脑O(shè)備保養(yǎng)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(tài)。

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

（二）針對定子鐵芯燒損問題

1.要對系統(tǒng)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(fā)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?qū)Πl(fā)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(nèi)雜物，保持清潔性，避免出現(xiàn)鐵芯短路，降低接地故障的出現(xiàn)概率。

5.嚴格按照相關(guān)規(guī)程要求，開展針對性、全面性的鐵芯檢查工作，一旦發(fā)現(xiàn)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(zhuǎn)子零部件斷裂飛逸問題

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

2.做好風扇葉片探傷檢查，一旦出現(xiàn)傷痕、裂紋，需要及時更換。

3.需要對裝配狀態(tài)下的轉(zhuǎn)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(huán)徑向通風孔，進一步強化通風效果。

5.發(fā)電機損壞事故后，嚴格檢查大軸磁化現(xiàn)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(nèi)容包含轉(zhuǎn)子繞組直流電阻、交流阻抗等參數(shù)。此外，還需要結(jié)合發(fā)電機實際運行情況，有針對性檢測轉(zhuǎn)子繞組勵磁電壓等，確保其滿足額定狀態(tài)下的運行需求。

（四）針對定子故障問題

1.詳細檢查疏通發(fā)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(fā)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(fā)電機冷、熱風道測溫元件，保障發(fā)電機始終保持良好的通風冷卻狀態(tài)。

3.完成檢修工作后，徹底清理發(fā)電機風洞，避免遺留雜物。

4.在發(fā)電機運行過程中，實時監(jiān)測發(fā)電機冷、熱風溫的狀態(tài)，做好冷卻水系統(tǒng)的反沖洗工作。

5.當冷卻水出現(xiàn)異常情況時，自動檢測系統(tǒng)會第一時間發(fā)出報警信號，需要開展現(xiàn)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(jiān)督工作，定期開展運行分析，做好預(yù)防性試驗，及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，并總結(jié)設(shè)備故障規(guī)律。

（五）防止發(fā)電機組磁化

要對發(fā)電機轉(zhuǎn)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(wěn)定性接觸；當發(fā)電機連續(xù)運行60天時，安排專業(yè)人員針對性地檢查軸承絕緣，確保其處于良好的絕緣狀態(tài)，同時精準測量油路絕緣；當發(fā)現(xiàn)絕緣性能下降時，需要第一時間處理。

（六）避免轉(zhuǎn)子匝間短路

調(diào)峰運行的發(fā)電機，采取兩種方式進行短路檢測：第一種是在停機狀態(tài)下進行動態(tài)短路試驗；第二種是在A級檢修狀態(tài)下進行靜態(tài)匝間短路試驗。同時對發(fā)電機實時監(jiān)測，一旦監(jiān)測到設(shè)備出現(xiàn)振動等問題時，需要第一時間采取應(yīng)對措施，保障發(fā)電機安全穩(wěn)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(yīng)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(zhuǎn)子電流，并停機，在檢修過程中，采取科學措施，避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)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(guī)定，標準性調(diào)整嚴格內(nèi)油檔及密封油擋板的徑向間隙，避免軸承潤滑油進入發(fā)電機內(nèi)部，防止半導體漆受到侵蝕。一旦發(fā)生這種現(xiàn)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(fā)電機母線，確保各個節(jié)點緊固性，避免出現(xiàn)連接松動現(xiàn)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(guī)范性檢測，一旦出現(xiàn)松動、斷裂情況，需要第一時間處理；定期巡視發(fā)電機母線，并利用專業(yè)儀器進行檢測，如熱成像儀，避免出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。

（九）針對發(fā)電機并網(wǎng)問題

當發(fā)電機發(fā)生兩相短路，I22t超過既定范圍數(shù)值時，需要采取停機措施，并詳細檢查吊出轉(zhuǎn)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(wěn)態(tài)負序電流動態(tài)監(jiān)測，一旦超出規(guī)定值范圍，需要采取停機措施。負序電流燒傷轉(zhuǎn)子主要原因是斷路器引起的，所以，要加大監(jiān)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(fā)電機非全相現(xiàn)象，要斷開電源，防止造成設(shè)備損傷，遏制設(shè)備非同期并網(wǎng)問題。當直流系統(tǒng)一點接地時，嚴禁并網(wǎng)操作；定期對發(fā)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(tǒng)故障

1.嚴格控制發(fā)電機轉(zhuǎn)子滑環(huán)的電刷質(zhì)量，選擇優(yōu)質(zhì)牌號，同時保障壓指彈簧壓力符合規(guī)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(fā)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(nèi)，同時保障發(fā)電機穩(wěn)定，做好定期校驗工作，使其始終保持良好的運行狀態(tài)；嚴格控制自動勵磁調(diào)節(jié)器的過勵限制和過勵保護的定值，定期校驗。

3.實時監(jiān)測勵磁調(diào)節(jié)器的自動通道，及時發(fā)現(xiàn)故障，并在第一時間維修，避免發(fā)電機在手控勵磁調(diào)節(jié)下長期運行。

4.在A級檢修過程中，詳細監(jiān)測勵磁調(diào)節(jié)器、功率元件特性，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，需要及時解決；同時定期檢查勵磁控制系統(tǒng)及其繼電器、開關(guān)，確保正常運行；全面清掃勵磁系統(tǒng)各部件，避免元件出現(xiàn)過熱、接觸不良現(xiàn)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(fā)電機運行過程中出現(xiàn)小火花，需要及時消除。

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

（十一）防止異物進入發(fā)電機

為了保障發(fā)電機的安全運行，定期檢修設(shè)備，發(fā)現(xiàn)異常情況并及時處理，最大限度地減少設(shè)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(guān)人員隨意進入；非工作狀態(tài)下的發(fā)電機，使用特定的篷布覆蓋定子和轉(zhuǎn)子。在設(shè)備運轉(zhuǎn)間歇期間，遮蓋發(fā)電機各個部位，并設(shè)置封條，嚴禁私自開封；交接時，需要做好交接手續(xù)，詳細交接零部件、工器具等，核對具體數(shù)量。

只有特定的技術(shù)人員、管理人員才能進入發(fā)電機定子膛內(nèi)，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(fā)電機的人員、工具等信息。

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

在拆卸發(fā)電機部件時，提前做好記錄，如鋼印等記錄方式，并由專業(yè)人員保管拆卸的零部件，做好記號；在開展具體的檢修作業(yè)前，要結(jié)合實際情況在定子膛內(nèi)設(shè)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(nèi)出現(xiàn)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(xiàn)異物，防止影響發(fā)電機的安全運行。

在大修時，避免異物進入定子膛內(nèi)和端部各縫隙間。穿入轉(zhuǎn)子和扣端蓋前均應(yīng)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(fù)圍欄和標示牌；在其他時間，發(fā)電機入孔門需要關(guān)閉，并上鎖，安排專業(yè)人員定期巡視，做好巡視記錄；安排專業(yè)人員定期檢查發(fā)電機內(nèi)各零部件的安裝質(zhì)量，確保其牢固性，同時詳細記錄檢查全過程。

三、結(jié)語

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

參考文獻：

[1]許世春.淺論如何做好電廠電氣運行的安全管理工作[J].科學大眾（科學教育），2019（10）：195.

[2]李琰.風電機組發(fā)電機故障率高原因探討及解決方案[J].機電信息，2022（07）：66-68.

[3]劉輝，鄭劍，劉行行.基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機故障暫態(tài)穩(wěn)定性預(yù)測方法研究[J].計算技術(shù)與自動化，

2022，41（04）：7-11.

[4]龔衡，桂林，周光厚，等.發(fā)電機定子單相接地故障下定子鐵芯的電弧燒損過程[J].電力自動化設(shè)備，2022，42

（12）：197-203.