淺談600MW發電機轉子故障原因分析及處理

文/黃維軍，大唐華銀金竹山火力發電分公司

600MW發電機運行時，由于運行環境的復雜性較強，加之設備自身的影響，使得發電機轉子極易產生運行故障。當發生運行故障時，需要快速明確故障原因，進行故障處理。

1 600MW發電機轉子結構概述

以某發電機為600MW兩極式汽輪發電機為例，其轉子繞組線圈為冷拉含銀無氧銅線。轉子每磁極含有8組轉子線圈，而每匝線圈是由上下2根銅線組成。圖1是600MW發電機轉子結構圖。

圖1 發電機轉子結構圖

2 600MW發電機轉子故障原因分析

2.1 匝間短路故障原因

600MW發電機轉子匝間故障的發生，主要包括以下原因：1）絕緣損傷。轉子制造時，由于工藝方法操作不當，使得線圈形狀不夠整齊，若匝間絕緣沒有固定，發生移動錯位，極易造成匝間絕緣損傷。2）轉子進油。發電機運行時，若密封油壓不穩，使得發電機內流進油，當油污積聚較為嚴重時，極易造成匝間爬電，使得絕緣受到損害[1]。

2.2 轉子一點接地故障原因

當600MW發電機轉子發生一點接地故障時，監控系統會發出警報，顯示“X號機組發電機注入式轉子接地動作”，此時需要進行故障分析，以明確故障原因。若故障發生時，勵磁繞組和地間沒有形成電氣回路，則影響較小，但也需要做好故障排查，避免引發多點接地故障，燒損轉子繞組，造成安全事故。當發生故障時，可以從勵磁回路接地與保護裝置誤報等方面入手，進行故障排查分析[2]。造成此故障，主要包括以下原因：1）轉子絕緣降低，引發一點接地保護動作。由于空冷器排氣閥接頭斷裂，使得冷卻水滴落到轉子內部，進而使得轉子絕緣降低，造成此故障。2）排氣閥存在裂紋。由于材質較為特殊，排氣閥內部極易產生斷裂，難以及時發現，長期運行，使得裂紋不斷擴大，進而造成斷裂事故，使得冷卻水飛濺到轉子內，引發故障。

3 600MW發電機轉子故障處理方法

3.1 匝間短路故障處理方法

某600MW發電機運行發生故障，對其進行解體檢修，發現轉子R位置絕緣紙出現嚴重錯位情況，絕緣膠失效，主要是由于發電機膛內進入密封油，受到油氣作用，造成絕緣膠失效，出現錯位情況。同時發現匝間絕緣紙燒穿，此現象主要是因為絕緣紙和銅棒相互摩擦，使得絕緣下降，造成燒穿情況。除此之外，發現轉子銅棒部分被燒黑變形，絕緣紙燒黑，主要是因為局部發熱變形造成。針對上述問題，對轉子進行大修，將線圈拆下做打磨處理，消除R處凹凸不平的隱患，重新處理線圈，更換絕緣材料。完成處理后，進行出廠試驗，檢查合格后，將轉子重新安裝到發電機設備上。為了避免發電機滲入密封油，對勵側出線罩底部進行處理，增設排污管，將連接管和油水分離器手動排污門上口進行連接。基于氣壓平衡原理，將回油擴大槽和發電機本體油氫檢測器的試驗閥，利用管道連接起來，防止發電機進油。

3.2 轉子一點接地故障處理方法

某600MW立軸式水輪發電機組，定子繞組采取的是3相6支Y形聯結方式，為雙層條形波繞組結構，轉子結構是凸極，總計21對磁極。在運行時，監控系統上報故障信息，經過檢查后判斷為一點接地故障，由于冷卻水飛濺造成轉子故障。針對此故障，采取以下處理措施：1）更換合格的空冷器排氣閥，將其他組發電機冷空器排氣閥設備的前端球閥關閉，避免再次發生此類故障。2）更換空冷器排氣閥，選擇材質好、強度高的設備，提升設備所能承受的應力。3）做好機組檢修工作。開展檢修前，要制定技術改造方案，更換排氣閥，使用浮球式排氣閥，將其管路和機組風洞排水溝相互連接，當浮球損壞時，使得水流可以從風洞排水溝排出，避免轉子發生接地故障。

4 結束語

600MW發電機轉子故障原因較多，需要結合機組運行環境與轉子實際情況，做好故障排查工作，以明確故障原因，進行故障處理。在日常管理工作中，需要做好日常運維管理工作，及時消除安全隱患，避免發生運行故障。

[1]馬親良,孫善華,楊翠平.600MW發電機轉子匝間短路故障診斷及處理[J].山東電力技術,2012（01）:48-51+54.

[2]劉財碧.600MW發電機轉子匝間短路及接地故障分析[J].華電技術,2011（）09:61-64+80+97.