摘要：发电机是电厂主要生产设备，对维持电网系统运行稳定性与可靠性具有重要意义。我厂发电机采用QFSN-330-2-20型三相同步交流发电机，定子额定电压为20KV，额定容量388MVA，额定功率330MW，额定功率因数为0.85（滞后），冷却方式为水-氢-氢，定子线圈为水内冷，定子铁芯和转子采用氢气冷却。对于330MW汽轮发电机来说，其定子、转子、定子冷却系统、转子冷却系统任何一部分在运行过程中出现故障均会影响到电力系统供电可靠性。因此，我们对我厂330MW汽轮发电机运行方式、偏离允许值时应采取的措施和维护管理注意事项进行了研究，为大型汽轮发电机运行和维护提供了一定的可借鉴方法。本文对我厂330MW汽轮发电机的运行及维护进行探讨。
关键词：330MW汽轮发电机；运行；维护
1、330MW汽轮发电机运行
1.1调峰运行
当电网需要时，发电机允许调峰运行。在整个发电机使用寿命期限内，启、停次数不允许超过10000次。发电机负荷增减率，每分钟为额定负荷的3％～5％。
1.2进相运行
发电机进行运行的容许范围主要受发电机静态稳定和定子铁芯端部结构构件发热两个因素的限制。这在设计参数和结构上都充分考虑过。发电机能在超前功率因数为0.95的情况下持续运行。
1.3冷却器进水温度偏高，氢气压力变化时的氢温和负载调节
为了防止结露和可能的振动增加，发电机冷氢温度应尽量维持额定值40-46℃。但允许不低于30℃冷氢温度下运行，冷却器的进水温度和冷氢温度超过额定值的运行方式参见图1“发电机冷却器的进水温度，氢气压力变化时允许的负载能力曲线”，当冷氢温度超过48℃及时调整冷氢温度及发电机出力，并加强监视发电机各运行参数。
1.4异步运行
如果设备在运行过程中出现故障，一般允许短时间的失磁异步运行，但是如。果整个励磁系统均发生故障，在电网运行允许范围内，应将失磁运行时间控制在15min以内，并且负荷必须要在额定值的40%以内。另外，如果汽轮发电机出现失磁故障，则在刚开始60s时间内，需要将负荷降低到额定值的60%以内，并且在1.5min内将运行负荷降低到额定值的40%以内。
1.5在不同功率因数下运行
当功率因数在0.85（滞后）～0.95（超前）之间变化时，发电机可以额定功率连续运行，在更低的滞后功率因数下，转子励磁电流不允许大于额定值；在更低的超前功率因数下，发电机受静态稳定和定于端部发热的限制，因此，要限低功率运行。
2偏离允许值时应采取的措施
2.1措施
当任何被监测参数偏离允许范围时，应遵循下列原则采取措施。（1）首先应迅速查清监测装置是否发生故障或信号装置是否发生误动作，然后立即采取相应的措施，使异常参数复位或解列、灭磁、停机。（2）如果被监测参数突然超过允许值（或短时内突变），运行操作人员应迅速将发电机解列、灭磁、停机。然后再查清故障原因。未查清故障原因之前不得重新投入运行。
2.2措施的具体实施
（1）当发电机定子绕组（层间或出水）温度、定子铁芯温度等参数中的任何一项持续上升至规定的各自允许值以上时，信号装置自动报警。运行操作人员见到报警信号应迅速使发电机减负荷，直至该温度降至允许值以下为止。如果减负荷不奏效，应立即解除发电机负荷并与电网解列。
（2）当发电机轴承温度及其回油温度持续上升时，可适当提高进油温度。如果温度超过允许值，应立即停机并检查原因。
（3）当发电机内发现少量水时，应当将水排出并加强对发电机的监视。如果机内继续积水，则必须依次断开氢气冷却器，以查清哪台冷却器发生漏水故障。然后采取措施将故障清除。发现内冷水压比机内氢压高时应对此情况立即处理，使其压力恢复正常，同时监视线棒的温度并注意机内是否有水放出。这时应尽可能停机，以便查清和消除隐患根源。
（4）机内氢气应满足基本数据的要求。当机内氢气压力低于或高于额定值时，运行操作人员应立即补氢或排氢。当机内氢压急剧下降即漏氢量过大时，应尽快查清漏氢原因和部位。必要时应降负荷直至停机进行检查。当机内氢气纯度下降至允许下限值时，应采取补、排氢的方法提高机内氢气的纯度。机内氢气湿度偏高，对绕组绝缘及转子护环产生有害影响。因此，运行时机内冷氢气绝对湿度必须低于4.0g/m3（或露点温度-18℃），即在机外常压下取样化验时氢气中的水汽浓度不高于1g/m3（或露点温度-18℃），在任何运行方式下都必须保持这一数值。
（5）当氢气冷却器及水水冷却器内的二次水流量降低至额定值的75%时，信号装置应报警。运行操作人员应适当减小发电机的负荷。同时应采取措施恢复至额定流量。
（6）当定子绕组进水温度、机内冷氢温度低于允许范围，应采取措施使其恢复正常（调节氢气冷却器，水水冷却器中的二次水温度或流量）。
（7）当内冷水导电率超过额定值到5μs/cm时，信号装置应当报警。运行操作人员接到报警信号后，必须用新鲜合格的内冷水更换原有的内冷水使导电率降至额定值以下。如果不能奏效，则当导电率达到10μs/cm时，应迅速解除发电机负荷并与电网解列。当内冷水中pH值和铜离子含量超标时，必须更换内冷水，使这两个数值达到标准值。定子绕组内冷水系统的充水和补水均必须由凝结水除盐装置之后的汽轮机凝结水泵管道供给。当内冷水中含有氢气且取样化验氢气含量超过3%时，应加强对发电机的监视。每隔1h用化验方法检测一次内冷水中的氢气含量。同时注意定子绕组各线棒的温度以及机内是否有水排出。此时必须保证氢压高出内冷水压0.05MPa。机组应尽快停机，最多应不超过3昼夜。以便消除内冷水中出现氢气的根源。如果每小时取样检测时发现捕集器中氢气含量超过20%，应立即解除发电机负荷并解列、灭磁、停机，消除故障根源。
（8）当发电机轴承室及主油箱内或发电机轴承回油中的氢气含量超过1%，必须尽快停机，消除漏氢的根源。当封闭母线外壳内的氢气含量超过1%时，必须迅速向其内充入惰性气体（二氧化碳或氮气）。同时立即解除发电机负荷并与电网解列、灭磁、停机。不等机组停下便开始排出机内氢气。随后找出并消除漏氢根源。
3发电机维护
3.1集电环和电刷的维护
对碳刷进行细致的外观上的检测活动。查看其有没有发生火花，如果存在还要查看其严重程度，另外，要分析设备的温度以及声响状态等。假如碳刷出现火花，而且有非常多的碳粉等情况存在时，要按照相关的规定对其开展细致的维修工作。除此之外，每周要进行一次检查活动。具体的是对碳刷开展总体的测试。内容包括它的活动状态，弹簧处的压力情况以及其振动状况等，还要分析其是否存在磨损。
3.2认真维护氢冷器
通常要进行一年一次的清理活动，对其水室以及管板等，在清理其内里的时候，要结合二次水具体问题来明确，当进行所有的检修并且认真地清除之后，要开展0.6Mpa数值的水压试验，持续半小时。
3.3定期做发电机风压严密性试验
每次补氢时，做好补氢记录，并对数据进行分析，确保日漏氢量小于10m3。每月做一次发电机风压严密性试验，确保漏氢率小于5%，发电机氢气纯度和各参数正常。
4结语
想要提高330MW汽轮机发电机运行效率，就需要从生产实际状态出发，按照制定的维护管理方案对发电机各细节进行检查维护，及时处理存在的问题，确保发电机能够维持正常运行状态。
参考文献：
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[2]浅谈大型汽轮发电机的非正常运行及维护[J].张洪良.科技创业家.2013（07）、
[3]300MW汽轮发电机及电气设备[J].涂光瑜.中国电力出版社.2014（09）
[4]330MW机组集控运行规程.2017（01）
论文作者:张婉君,崔中玉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/3
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