摘要：本文对 600MW发电机近几年出现的三类典型问题：定子绕组端部磨损，转子绕组匝间短路、接地和漏氢原因进行了分析，结合问题处理过程总结了经验。 从发电机制造工艺流程及制造过程监理重点制定出有针对性的防范措施，对已投产的发电机提出了检修建议，以期提高发电机运行的安全可靠性。
关键词：600MW；发电机；问题分析；对策
前言
随着国民经济的发展，电力能源在现代社会经济中的地位越来越重要，无论是居民的日常生活，还是工厂的生产活动，都需要电力的支持，因此保障供电安全十分重要。而大型发电机则是电厂的主要工作设备，一旦发电机出现故障，就会对供电产生重大影响，因此定期检查发电机的运行状态，及时发现存在的问题并加以解决，从而确保发电机不出现重大事故，是一项重要的任务。
一、常见问题介绍及分析
（一）发电机定子绕组端部磨损，严重时造成绕组接地或匝间短路
经现场检查、与技术人员确认：绝缘拉紧楔与绝缘鞍块以及拉紧楔与绑环接触不好（接触面积过小或存在线接触、点接触情况），间隙过大（甚至还有部分拉紧螺杆上的绝缘垫圈未进行浸胶固化处理），机组运行时在温度和振动的作用下，楔块发生位移，蝶形弹簧垫圈的预应力释放，造成拉紧楔松动并持续恶化，发展成绝缘垫圈磨损拉紧楔螺杆松动，最终造成螺杆被磨断，拉紧楔脱落又磨损线棒端部主绝缘。严重的地方已造成线棒主绝缘完全破损，出现“露铜”[1]。检查后分析原因很明确，制造过程中为对线棒在槽口部份进行整形而垫入的绝缘垫片没有涂胶固化、定位。松动的绝缘垫片在运行振动中与线棒产生位移，磨损线棒外绝缘层，最后出现“露铜”现象。
（二）发电机定子常见问题
在发电机的日常运行中，定子最常见的问题主要是槽楔松动和线圈绝缘老化，且槽楔松动是定子线圈绝缘老化的重要原因。定子槽楔松动及处理对策大型发电机在运行过程中，定子线棒受到100Ｈｚ交变电磁力的作用发生振动，长时间运行会导致绝缘层磨损，电腐蚀现象加剧，绝缘层击穿，甚至引发停机。为了减弱振动对定子线棒的影响，现代大型发电机使用槽楔加波纹板来固定线棒，但是随着运行时间的增长，机械因素加上振动量的积累，会造成定子槽楔松动，引发事故。定子线圈绝缘老化主要是电气、机械和热因素复合作用的结果。其中，环氧树脂作为定子线圈绝缘的主要材料，随着时间的推移会不断老化，加上大型发电机内部的机械摩擦震动发热等因素的影响，会进一步造成线圈的绝缘能力下降，如果不能够在运行和检测中及时发现老化线圈并加以替换，最终会造成绝缘击穿，引发事故[2]。
（三）发电机转子绕组接地、匝间短
路转子匝间短路问题同样是600MW发电机常见问题。在国内多家电厂机组中均有发生，而诱发匝间短路的原因有多种，下面分别进行描述：根据转子损坏的部位和现象认为事故是由线圈处匝间短路引起过热，烧损护环绝缘导致转子绕组接地。用磁铁对熔化的金属进行检查，发现其中有铁磁物质，所以初步推断有金属异物遗留或落入护环下，引起4，5号线圈之间产生弧光烧损护环绝缘，从而导致转子绕组接地。当然，也不排除护环绝缘瓦存在质量问题。套上护环后第二次动平衡试验，再发现在内环的8号槽有匝间短路，转子再一次拔下两侧护环，退出内环8号槽两边槽楔，8号槽两边槽鸽尾处加上多个螺钉分别对线圈进行顶压，同时加低电压进行查找，匝间短路点一直没能找到。最后将8号线圈从转子上取下，退回线圈车间进行查找和返工。重新粘上匝间绝缘，再下入转子8号槽内，又套上两侧护环。该转子最终通过动平衡试验，动态波形法测量数据表明，没有匝间短路。
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二、问题解决及预防
（一）针对转子匝间短路问题
在提高发电机转子制造质量，转子动态匝间短路试验一次交检合格率方面采取了转子线圈匝间垫条烘压工艺改为烘焙工艺，提高匝间垫条粘接质量；转子线圈绝缘垫条由先粘后冲改为先冲后粘，避免二次毛刺的产生；改造喷砂装置，实现清理转子线圈毛刺由人工和喷砂相结合，提高清理质量；转子线圈匝间短路试验仪研制并使用，避免短路产品转入下序；对易发生转子匝间短路的部位设专人进行把关，做好序间记录，精细操作责任落实到人；通过位伸和弯曲试验，定期抽检转子线圈焊口焊接情况，确保焊接质量。
（二）发电机定子问题的解决对策
发电机的定子电流强度决定着定子线棒所受的电磁力，定子气隙磁通决定着定子铁芯的受力大小，线棒和铁芯在这2种力的互相作用下发生运动，引发线棒振动。如果发电机的功率有限，那么定子线棒与定子铁芯所受的力会相对较弱，对绝缘层的破坏相对较弱，而在大型发电机中，定子线棒的振动作用比较明显，在日常的检修中需要特别注意。槽楔松动的传统检测方法是人工敲击槽楔，以听到的声音和手指感觉到的振动作为判断依据。检测定子线圈的性能一般有以下几种方法：（１）测试极化指数。一般来讲，随着线圈的不断老化，极化指数会越来越低，因此可以根据极化指数的变化来判断绝缘线圈的性能和寿命。随着定子线圈绝缘性能的下降，绝缘体的内部会不断出现气体缝隙，而且会不断增加。绝缘体内的电流和这些气体缝隙密切相关，因此在对定子线圈进行检测时，可以进行交流电测试，从而检查判断出绝缘体内部的气体缝隙分布情况，并据此掌握线圈的老化情况[3]。（２）局部放电测量。在高电压的条件下，绝缘体内的气体缝隙会发生局部放电，从而严重影响绝缘体的性能，人们可以根据对局部放电的检测情况来判断线圈的绝缘性能。在具体的运行监测中，电压不断加大，局部放电电量随之增大。一般来讲，绝缘性能良好要求局部放电量小于１１ｎＣ；如果大于２５，则表明定子线圈的老化程度比较严重，需及时处理。
（三）针对定子绕组端部磨损问题
优化定子绕组端部可调绑环拉紧系统装配方案，在工艺控制环节中增加对拉紧楔与绝缘鞍块、拉紧楔与绑环接触面积的检查，明确了检查这两处配合间隙的方法和标准；改进了拉紧楔安装的部分工艺，如要求“安装拉紧楔时，要在螺杆螺纹、绝缘垫圈接触面部位涂抹石蜡，预装螺母，之后拆下螺母，重新在螺杆螺纹部位涂抹石蜡，然后正式安装，拉紧楔到位后应检查其位置是否正确、到位”等。
（四）发电机漏氢现象的对策
氢冷发电机的漏氢部位归纳起来讲有２部分：一是氢冷发电机内部本体结构部件漏氢，二是发电机外部附属系统漏氢。一般来讲，漏氢的重点部位有机壳接合面、密封油系统、氢气冷却器等。其中机壳接合面的结构比较复杂，而且对组装的工艺要求较高，特别是对起密封作用的材料品质有严格的要求。一般来讲，多用橡胶作为密封条，但是橡胶容易老化，特别是在高温高压的条件下，一定要经常检查，确保密封的性能。密封瓦座与端盖的垂直结合面也是经常发生氢气泄漏的部位，在日常检修中应该注意。密封瓦座与端盖相结合时，应该注意接缝，保证对接完整，防止因为接口不严导致漏氢。氢气冷却器也是容易发生漏氢的重点部位。氢气冷却器一般结构较为复杂，因此一般的常规检查不会对其进行大规模的拆解，所以发生氢气泄漏时容易被忽视。
总结
大型发电机承担着重要的社会经济任务，对运行的安全稳定性有着较高的要求，因此在检查时必须认真仔细，应根据检修历史仔细判断容易发生问题的部位，进行有针对性的检查，从而将事故和问题消灭在萌芽状态，保证用电的安全。
参考文献：
[1]张志国. 发电厂汽机常见问题及应对策略分析[J/OL]. 科技与企业，2014，（17）：346.
[2]黄刚. 哈电600MW等级发电机常见问题分析及对策[J]. 河南电力，2016，41（03）：48-50+54. [3]陈润萍. 发电机微机励磁装置常见问题分析及处理对策研究[J]. 内蒙古教育（职教版），2015，（03）：55-56.
论文作者:刘志杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：定子论文; 发电机论文; 线圈论文; 转子论文; 绕组论文; 拉紧论文; 线棒论文; 《电力设备》2017年第27期论文;