摘要：发电机各类事故频繁，导致延续时间长，性质严重，损失巨大，是因为设计及工艺的存在较多问题，尤其是制造工艺和质量检验所存在的问题；而事故发生的诱因又常常是因为电机的安装，检修质量以及运行维护水平存在非常多的问题。在此着重论述了设备运行中经常出现的一些不利现象以及应对措施等。
关键词:汽轮发电机；常见事故；处理方法
1关于水内定子绕组渗水问题
国产及引进200-600MW汽轮发电机采用水氢氢冷却方式的比重很大，漏水现象经常出现，严重起情况，会引发绕组接地以及短路等等的问题。发生这类事故的主要原因是因为设计、材质及工艺等出现了问题。包括渗漏部位多为空心导线并头套封焊处，聚四氟乙烯绝缘管交叉碰磨处，或者是铜线的材料太差，在运行中出现断裂、老化等问题。假如渗漏区域存在较小的缝隙。沙眼等，此时那些有着较高的压力的氢气就会流到水里，同时在定子内冷水箱顶部会有氢气产生；当渗漏部位的裂缝或孔洞较大时，水渗出的同时则氢渗入，这时候定子接地事故就容易发生。近年来，动态应力对密封的影响深受国外的重视，为了确保密封质量和绝缘质量，有的制造厂已初步制定和执行冷热水交替试验法。国内也有电机厂采用了冷热水试验法+施加周期性热负载法。这种方法的关键是，在定子绕组水回路通入 0.5MPa的合格凝结水进行循环。在循环过程中将水温加热至75-80℃，并保持1h，然后将水温降至环境温度，同样保持 1h，这样一直的进行大约三次，水温升降速度为20℃/h。逐次把水温降至环境温度后，进而分析定子的各个区域。
2.关于绕组的堵塞问题
如果内冷水质不合要求，那么就会形成沉淀的氧化物，从而导致堵塞。如某电厂一台QFS-125-2型发电机，由于冷水中的pH很低，此时就出现了堵塞问题，通过分析得知，其pH值很低的时候，其中的水是酸性的，此时就会导致腐蚀现象加剧。70年代末及80年代初，在我们国家，很多的此类设备由于水质较差而导致线路出现堵塞问题，导致绕组过热烧损事故，当对上述的数值进行了适当的提升之后，面对的不利现象得以有效的处理好。目前相关的规定中论述，其水质要确保合乎如下的四个要素。第一，要干净透明，不存在杂质。第二，20℃时的导电率：0.5-1.5微秒/厘米；（3）保证硬度不超过2。经过多年的经验得出，水冷定子或转子绕组水质如果符合上述规定，则不会再发生腐蚀及阻塞事故。另一个造成堵塞的原因就是当其开展安装或者是维护等的时候，把杂物忘在了回路之中。多年来，在一些200-300MW发电机上，这种故障会发生。严重的故障可造成被堵回路绝缘过热烧损，从而导致接地短路事故。严格限制电机装配及检修工艺和相应的检查制度是杜绝异物堵塞的最根本的方法。除此之外，还应该结合相关的规定来开展测试活动。近年来，制造厂检查大型发电机定子水回路有无堵塞问题的常用且有效的措施是热水流试验。具体试验方法是，在定子进水端绝缘引水管中部贴敷热电偶，首先加入一些大于其中的温度十摄氏度的水，如果全部测试点的气温差不多一致的时候，热水循环终止，接着开启冷却水泵，假如出现了堵塞现象的话，很显然其下降会非常慢，在运作的时候，避免其出现堵塞问题的关键监视方法是，切实的结合相关的规定：对功率200MW及以上的发电机，定子绕组有一个单独出水支路的同层各水接头温差大于8K时，应该认真的查看，如果其温度大约设定的指数的话，就要即刻的停止。
3.关于定子绕组端部手包绝缘状态试验
过去长期使用直流加压测漏泄电流来判断绝缘状态的好坏是目前制造厂及电厂常用的局部泄漏电流法。无论是从有效性、实用性还是科学性来衡量都是可取的。按照正接线方式或反接线方式进行来进行局部泄漏电流。正接线方式，即定于线圈通水并施加直流的额定电压，用装有100兆欧电阻串接微安表接地的绝缘杆逐点测试包有铝箔的端头；反接线方式，即定子线圈不通水经100兆欧接地，在包裹铝箔的端头处外加直流额定电压，测试时用绝缘杆将直流高压导线引出，在包有铝箔的端头处逐点加压测试，并在直流微安表稳定后读数。
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4.关于绕组的匝间短路以及接地等问题
一种常见故障：转子绕组匝间短路。曾经，在中小型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障中，很大的原因在于运行超长时间的转子绕组热变形以及运行温度过高时导致匝间绝缘破坏所引起的。200MW和更大的一些设备的转子短路问题一般是出现在运行不久之后，因为生产的时候，其嵌线的技术不好，或者是检测体系存在问题而导致的。转子绕组匝间短路的典型事例是金属屑粒残留在转子内部引起的匝间短路。另一种常见故障：转子绕组接地。近20年对200MW及以上的大型发电机事故统计资料表明，发生故障的主要原因是因为制造时工艺及检查措施不严。如某厂一台国产QFSN-300-2型300MW汽轮发电机，使用了不到两年的时间之后就出现了问题，后用交流烧穿法烧成稳定接地后，检测出转子一个槽楔下有一条直径0.33mm，长13mm的细长铜屑，究其原因，是由于没有清理干净而导致的问题。对于接地问题来讲，通常来讲，此类问题的发生和电机的速率等有着非常紧密的关联。这个时候首先要做的是将不稳定状态烧成稳定状态，进而明确接地的区域。采用交流烧穿法时烧穿电流可选为5-15A。这是因为有两点原因：第一，电流太小如小于5A，通常不符合稳定接地的目的；第二，电流在一定范围内增大不会烧伤转子，同时还可以清除因为集中的导电粉尘而导致的接地故障。
5关于轴电压和磁化等问题
5.1导致轴电压出现的缘由和不利现象
汽轮发电机运行中一个需要特别注意的问题是轴电压。大型汽轮发电机，当对轴电压抑制或防护措施不正确的时候，其会导致大轴等出现严重的不利现象。其成因有以下的一些。（1）汽轮机低压缸静电荷引起的轴电压；（2）发电机制造或运行中因磁路不对称引起的轴电压；（3）静止励磁系统脉动分量引起的轴电压。
5.2关于退磁的措施和意义
退磁方法分为两类：分别是直流退磁和交流退磁。运用直流退磁法是针对对于发电机转子，汽机转子及汽缸壁等大尺寸部件来说的。退磁的基本原理是将绕有退磁线圈的被退磁部件，周期性改变线圈中电流的方向，而且将电流变弱，此时退磁的零件的磁场就会变弱，进而它的剩磁就会不断的下降至最低。要想实现退磁的意义，退磁的安匝数应选为被退磁部件剩磁最大值的4-5倍，要确保首次退磁的磁通的方位，要保证和剩磁的趋向是完全不一样的。结合实际活动中的退磁活动共来看，经由退磁以后的部件进而剩磁，轴颈及轴瓦不大于2×10-4T，其他部件不大于10×10-4T，当连大头针也吸附不住的时候，则认定为合格。
6关于大规模设备的处理措施
当前，由于我国的大电网大机组正值发展繁荣时期，所以必须要有与之相适应的安全可靠，运行密切相关的试验检查方法的内容及特点。当然，这些都要从大型发电机结构设计及运行特性等一系列新的特点出发。近十几年来，为了同时提高产品质量和运行水平，并且保证与国际标准接轨，我们国家出台了很多的设计以及维护方面的规章内容。其中，要求发电机的制造质量及运行维护均需达到较高水平。这里既包括运行维护人员整体有较高的素质，又包括设备基础管理良好。这样，当设备具有预知维护的要素之后，就能降低其维护用时，降低维护的费用等。
参考文献：
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[3]李伟清, 刘双宝. 大型汽轮发电机常见故障的检查及处理方法[J]. 大电机技术, 2000(3):11-15.
论文作者:王斌
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/7
标签：绕组论文; 转子论文; 定子论文; 汽轮发电机论文; 发电机论文; 电压论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第22期论文;