摘要：本文主要论述了卧式水轮发电机组滑环烧伤的原因及处理方法。
关键词：卧式；水轮发电机；滑环烧伤；原因及处理
一、机组类型
XX电厂水轮发电机属于灯泡贯流式机组，该类型机组与立式水轮发电机对比，无论从结构、安装方式及操作与控制都有较大差别。虽然从事设备运行管理有超过十年的工作经验，到XX上班前也曾到桂平电厂跟班实习，对该类型机组有一定的了解，也掌握了一些该类型机组的运行特性及事故处理方法，但这远远不够。由于设备设计、安装、管理等各方面的原因，使得XX电厂自第一台机组运行以来发生多起设备故障及事故，造成了一些损失。我们从中也能更加深对机组结构、性能等方面有更全面的认识。通过对故障及事故的处理及事后总结讨论，积累了工作经验，提高了业务水平，但所交的学费似乎有点贵。现我就2011年7月5日XX水电厂三号发电机转子滑环损坏的事故浅谈自己的一些看法。
二、事故经过及处理
2011年7月5日，事发前三台机组运行正常，系统运行稳定，无雷雨，三号发电机有功为15.6MW、无功负荷为4.0MVar、机端电压为11.0KV、定子电流为826A，转子电流为544A、转子电压为221V。21：09：19，在没有任何先兆的情况下，三号发电机突然事故停机。当时所发出的信号分别有：“三号发电机定子线棒温度过高”、“三号发电机轴电流过大”、“三号发电机励磁系统整流桥故障”、“三号发机组事故”等动作信号。值班人员监视机组完全停止后到现场检查，发现定子线棒2#测温仪显示在92.3——51.2度之间跳跃；励磁系统1#、2#功率柜上的12#、16#快速熔断指示灯亮；1#功率柜有一只可控硅损坏。励磁调节器故障记录为：发电机定子电流为682A；励磁电流为1438.8A（大大超出了622A的额定励磁电流）。事发后检修人员进行了全面的检查和处理，更换了被烧坏的快速熔断器和可控硅，并将定子线棒2#测温仪的停机点甩开。处理结束后，于7月6日2：16：03开机空载试运行，在零起升压过程中，再次出现轴电流告警动作，定子线棒温度升高报警、励磁系统整流桥故障动作信号，2：18：58机组事故停机。经值班人员及随后检修人员的检查发现：1#、2#功率柜各有两个熔断器熔断；1#功率柜16#和2#功率柜14#、16#可控硅损坏。
三、事故原因分析
其实在7月5日之前的6月1日、6月26日、6月27日、6月30日也曾出现过类似情况，每次更换可控硅后均能正常运行一段时间。指挥部也曾组织有关人员及厂家技术人员专门开会讨论，当时认为发生事故的原因大致有三种情况：（1）励磁调节器存在问题（2）功率柜的某些元件损坏(3)接线有问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当时的讨论焦点集中认为事故的主因是励磁调节器存在故障，励磁电流增大时不能有效调节而造成快熔及可控硅烧坏。讨论会上有人提出如果按照事发时的励磁电流计算无功，产生的无功将会对电网的电压产生影响。事后我打电话向当班的调度值班员了解过，当时电网未出现异常，本厂的其它设备也没有异常，产生的无功去向无法解释。那一段时间本厂机组连接广东电网运行，电网的电压也较高，当调度要求本厂减少无功时，我注意到每减少约3Mvar无功，110KV母线电压降低约1KV，发生事故时多次出现“励磁系统整流桥故障”、“轴电流过大”保护动作，“整流桥故障”是由于可控硅烧坏引起，这个问题容易理解。可是伴随有“轴电流过大”这一现象却分析得不够透切。当时都认为是由于励磁电流激增时破坏了转子与大轴间绝缘而导致轴电流过大造成事故停机。励磁电流值大大超过可控硅可而承受的电流值造成损坏，如果转子真的承受了这么大的电流，那就会在发电机内部产生较高的温度，然而都没有出现这种情况，这种情况在当时未能做出合理的解释。事后检修人员彻底检查时，才发现由于转子滑环处积有较多碳粉，造成下游侧滑环被烧损严重，部分碳刷和导电杆绝缘套被损坏。而造成碳粉堆积的原因，则是由于安装公司在进行发电机部分油管改造的过程中，由于操作上的失误，造成部分透平油漏入定子机座而未及时清理。6、7月份由于天气较热，而机组本身所带负荷较重，机组运行过程中产生的热量在狭窄的灯泡头内无法很快散发，造成灯泡头内的温度很高，从而使残存在定子机座内的透平油因蒸发而产生油雾，滑环在运行中产生的碳粉与油雾混合后凝聚在滑环附近而无法被吸尘器吸走，滑环表面附着的碳粉破坏了滑环表面的光滑度，从而加速了碳刷的磨损，产生了更多的碳粉，碳粉堆积多以后造成滑环正、负极短路、滑环烧坏和可控硅等设备损坏情况的发生。机组发生事故后运行人员看到的励磁调节器故障记录上的励磁电流并不是进入发电机转子的励磁电流，而是滑环正、负极短路时产生的短路电流，短路电流对发电机大轴放电，此时轴电流检测装置检测到的电流超过轴电流保护动作值（0.8A），从而引起机组事故停机。
第二种情况则是由于功率柜的某些电气元件损坏，这一问题经过检修人员与厂家技术人员认真认真检查并做实验，均未发现问题。
第三种情况则怀疑是安装队在安装设备时粗心，而接错线而有寄生回路或是接线有松动情况，然而这一情况经检修人员认真彻底检查也未发现有问题。
四、感想
每次发生的事故，留给我们的教训是深刻的，虽然事后详细制定了相应的防范措施以防止类似的情况发生。我认为这远远不够，最根本的问题是我们应该加强对设备的了解，从细节上了解各类事故发生的原因及正确的处理方法，把所有的可能都考虑进去，并做好相应的应对措施。只有从各个方面不断充实自己，提高业务水平，积累工作经验，包括要有良好的心理素质及对工作认真负责的态度，把解决问题当做一件快乐事情来做好，而不是逃避。只有把工作做好、做细了，才能更好的为企业的发展服务，为社会的发展进步做出自己的贡献。
参考文献
[1]李斌.陈云杰.《XX水电厂运行规程》
[2]王绍平.《发电机滑环烧伤的原因以及处理方法》北京:机械工业出版社,2003.[5].
论文作者:李健雄
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/15
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