摘要：近年来，电厂运行稳定性大大增强，这主要得益于电厂发电机的有效维护和高效检修。电厂发电机检修以及故障排除工作对电力资源持续供应有重要影响，掌握交流发电机及调节器故障与检修方法，能够大大提高交流发电机及调节器的应用性能。此外，针对交流发电机的工作原理，以及出现故障的原因具体分析，并给出检修方案，这能为交流发电机与调节器的检修提供理论参考。
关键词：交流发电机；机械故障；检修方法
发电机是电厂的电源，驱动是电厂的发动机，如果发动机正常工作，发电机会向电厂内部的多个部件提供电能，也会补充蓄电池消耗的电能，反之会给电厂设备的正常运行带来不利的影响。
1交流发电机的构成与工作原理
1.1构成
交流发电机由多个部分组成，包括转子、定子、轴承、风扇等。其中，转子在整体结构中，是通过旋转形成旋转磁场，定子的作用是产生交流电，通过这几部分的配合，可以让交流发电机顺利发电。交流发电机运行原理如图1所示。
1.2工作原理
电厂发电机工作原理为例：此类发电机以汽轮机作为拖动转子旋转的原动力，并借助电磁感应原理，将机械能转化为电能[1]。在这一过程中，励磁机会让发电机转子产生磁场，转子旋转过程对静子线圈产生的切割磁力线作用，会让静子线圈产生电流。
1.3电厂发电机故障检测的必要性
电厂能够稳定、安全运行，发电机在其中起到了重要作用，全面监督电厂发电机运行效果，并做好电厂发电机运行监督工作以及管理工作，能够将潜在故障及时总结，并提出故障处理的有效对策。由于电厂发电机长时间运行极易受外界因素干扰，最终出现电气故障故障，如果问题未能及时控制，那么极易降低发电机组运行效率，导致电能断续供应，这对电厂经济效益、社会效益均会产生不利影响。因此，针对电厂发电机进行故障检测，选用故障处理的有效方法是极为必要的。下文具体分析发电机故障原因，并提出故障诊断的有效方法。
2故障的原因与诊断
2.1励磁回路方面的故障
它的表现是，转子极易发生短路故障，一旦转子短路，则发电机会跳闸，并且换向器烧损几率随之提高，进而影响发电机的正常运行。除此之外，变阻器、云母片、晶闸管等部件也会引发励磁故障，最终出现接触不良现象。
基于这些原因，选择的故障排除方案是：定期检查转子，针对磨损严重的转子及时更换；转子附近安装防护罩，以此降低跳闸、短路现象发生几率。
2.2发电机部分线套管温度过高
发电机在高无功负荷状态运行时，发动机底部极易发生漏磁现象，漏磁现象出现后，则线套管温度随之升高，最终影响系统稳定性，涡流热量会大范围散失，极易出现线套管烧毁现象。
处理措施：增设导电屏蔽装置于发电机铁心端板，以此实现磁偏流器的积极作用，受阶梯形状影响，还能大大增加磁阻，进而能够起到良好的散热效果。
2.3发电机调节电压过低或者过高
调节电压过低的表现是：出现这些故障的原因是：风扇皮带的松紧度变化；线路连接中，部分位置断开、松动；二极管的连接线路短路；继电器接触不良。
故障的检测方式是：检查皮带的连接情况，如果松紧度变化，适当调节；检查线路接头的连接情况，减少虚接、老化，保持线路内部所有连接的稳定。如果这些检查均未发现问题，即可判定其故障为发电机故障。
调节电压过高的表现是：调节器内部的电压过高；蓄电池短路；调节器内，部分触点被烧结，线路无法断开；磁力线圈的电路断路；温度补偿的电阻断路；发动机的规格和电厂发电机组不匹配[2]。
由此，检修的基本操作是，检查皮带，如果皮带过紧，需及时调节松紧度，让其保持松紧度的适中；检查发电机的大铁线路是否松动，或者在部分位置虚连，如果有，需及时排除。如果上述检查都没有问题，判定故障原因是发电机故障。
2.4发电机转子绝缘故障
它的表现是：发电机工作中，碳刷与滑环经常接触，由于摩擦节奏过快，进而短时间内会出现粉末，粉末粘结发电机绝缘位置，最终出现绝缘故障。当前，电厂发电机粉末吸收装置尚未安装，研磨形成的粉末吸收效率会大大降低，一旦粉末覆盖量过多，或者粉末覆盖面积过大，则会降低绝缘性。除此之外，发电机设备工作期间，因推力轴承室密封工作不到位，极易增加润滑油外溢量，由于发电机高速运转，并且设备问题、环境温度会迅速提高，极易产生物理反应，最终生成油雾，油雾粘结于粉末会形成油泥，影响机组绝缘效果。再加上，机组设备间隙较小，这在一定程度上加大了油泥清理难度，影响电厂发电机的正常运转。
处理对策：首先，工作人员检查碳刷完整性，并及时更换优质碳刷，这能大大减少碳粉量，同时，还能增强碳刷导电效果，降低绝缘故障发生几率。其次，频繁清扫发电机工作室，每七天小范围清扫，每十五天~二十天大面积清扫，同时，做好相关设备清洁工作，以免碳粉堆积，避免发生绝缘故障。然后，在适当位置增设屏障，以此隔绝碳粉与油雾，这能减少油泥生成。最后，频繁检修刷架位置，以及易被油泥覆盖位置，确保发电机转子顺利运转。除此之外，还可以通过设备改造减少发电机故障，如改造碳刷绝缘支撑、改造滑环室油雾、改造滑环碳粉吸收装置，相关装置适当进行技术改造，能够加快发电机转子运转速度，这对发电机稳定运行有推动作用，同时，发电机运行安全风险会大大降低。
结语
交流发电机及调节器故障的出现有不同原因，针对这些原因给出的检修方法，是基于发电机操作的基本情况，以及内部零件的情况等，给出全面分析，从而找到出现故障的真正原因，但检修方法使用中，检修人员还需注意相应的操作，以免因为检修中的错误操作，给交流发电机带来二次损伤。
参考文献：
[1]樊文斐. 浅谈电厂发电机组电气设备故障与维护[J]. 科技创新与应用, 2013(8):129-129.
[2]李兆伟, 周旭, 刘昱辰,等. 自备电厂发电机励磁系统稳定性分析及控制研究[J]. 电力系统保护与控制, 2014(10):8-14.
论文作者:钟子增
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/22
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