發電機故障的診斷和預防

高永杰

摘 要：隨著我國的經濟水平不斷提升，人們對電能的需求越來越大，電力行業的發展越來越迅速，我國的電廠也進入了快速的建設階段。電廠快速發展，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備出現的故障率也越來越高。電廠發電機故障是電廠運行過程中的重要問題，本文對電廠發電機常見故障進行分析，并且提出發電機故障的預防措施，旨在提高電廠的運行水平。

關鍵詞：電廠 發電機故障 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

發電機作為電廠運行過程中的重要設備之一，對電廠的運行質量有很大影響，電廠在運行過程中，其發電機組在長時間的運行過程中出現一些故障，從而導致發電故障，對人們的生產生活產生影響，同時還會對企業的經濟效益產生較大影響。對此，電廠運行過程中必須要積極加強對發電機故障的檢測和排除，針對不同的發電機故障，要采取不同的措施進行解決，以提高電廠的運行水平。當前電廠發電機故障診斷技術得到了快速發展，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備復雜程度越來越高，發電機故障診斷技術要求也越來越高，在電廠運行過程中要對發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的應用，確保發電機出現故障的時候能夠及時進行維修，確保電廠運行的穩定性。

一、發電機損壞線圈故障原因分析

1.線圈損壞故障

在發電機工作過程中，由于工作時間較長，很容易發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損壞或者擊穿，則會導致比較嚴重的損失，甚至可能會導致發電機停止工作。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，可能會燒毀發電機的電流互感器、電抗器、橋式整流器等，從而使得發電機的轉子線圈匝間出現短路及變形故障，導致發電機振動故障。

2.絕緣老化分析

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

3.轉子線圈過熱燒損

電廠運行過程中，發電機是最主要的部件，由于發電機長時間處于高負荷運轉的狀態，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不高，則在長時間轉動過程中產生的高溫可能會導致線圈被燒毀。

二、發電機故障的診斷和預防

1.發電機組常見故障的診斷

發電機故障診斷包括兩種方式，第一，簡易診斷技術，主要依靠技術人員的經驗來判斷，技術人員要對發電機組運行過程中的狀態進行快速地概況和評價，同時，技術人員要對發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，從而當發電機出現異常情況的時候能夠第一時間確定發電機組的基本故障類型。簡易診斷技術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，按照預先設計的方式對發電機組上的一些固定點位進行檢測，使得發電機組上的一些缺陷或者安全隱患能夠被及早發現，并且得到及時處理。第二，精密診斷技術。精密診斷技術指的是由專業技術人員借助專業精密的儀器對發電機進行診斷的技術，這是在簡易診斷基礎上實施的更加細致的診斷和分析，從而能夠對故障的類型進行明確，確定故障的位置、原因、程度以及發展趨勢。采用精密儀器進行診斷，必須要使用相應的儀器發電機組，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， 紅外線等各種狀態參數進行檢測，同時，故障檢測技術也不斷發展，利用虛擬儀器技術開發的發電機組檢測系統、 發電機組故障診斷計算機分析系統、 發電機組性能檢測與故障診斷系統等在發電機故障診斷過程中的應用越來越廣泛，對于發電機故障的處理有十分重要的作用。

2.發電機組常見故障的處理

2.1針對線圈故障，對于發動機而言，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，在平時使用發動機的過程中要注重清潔，避免外部的塵土、碎渣等物質或者是水油物質進入發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，即使是發電機處于較強的電場中也能承受較大的變應力，對電壓擊穿和燒毀事故進行有效地預防。其次，在發電機使用過程中，要定期做好檢修與保養，發電機的長時間運轉會導致軸承處于不斷摩擦的過程中，從而會產生磨損，磨損到一定程度時則會造成轉子掃膛，燒毀線圈，因此發電機工作過程中要做好保養，減少發電機線圈的摩擦。

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。首先要嚴格控制發電機定子線圈的溫度，可以在線圈中埋設測溫儀，在配電屏安裝溫度計，對定子線圈的溫度進行隨時觀測，一旦發現溫度超過耐溫值，要及時進行處理。其次，要提高發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和氫氣冷卻系統對定子線圈工作過程中的溫度進行定時監測，也可以預防發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.加強對發電機組的狀態監測

在日常管理過程中要加強對發電機組的工作狀態的監測，及時發現問題，并且對各種故障進行解決。

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

3.2故障智能診斷系統。隨著計算機技術和信息技術的不斷應用，在發電機組故障診斷過程中也加強了計算機信息技術的應用，建立故障智能診斷系統，可以實現對發電機組故障的智能診斷和處理。故障智能診斷系統是將多種形式的知識和動態信息結合在一起的診斷技術，可以對發電機組的狀態進行精確分析和診斷，從而做出最快地響應，對故障進行及時切除。故障智能診斷系統是由各個監測子系統組成的，可以實現對發電機組運行過程中的各種參數的監測，并且將監測數據傳輸到控制中心，實現對設備的實時控制。

結語

綜上所述，隨著電力行業的不斷發展，電廠的生產任務逐漸增加，發電機是電廠生產過程中的主要部分，在長期使用過程中經常出現各種故障，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的應用，以提高發電機組的工作性能，確保電廠生產和運行質量。

參考文獻

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