摘要：神华国华柳电公司1号发电机自2017年1月运行中出现异音，影响机组安全稳定运行，通过试验分析可能引起发电机异音的原因，并对发电机抽转子检查，查找原因进行处理，最终消除异音。
关键词：发电机异音；原因分析；措施
1 引言
发电机在运行过程中，由于存在电磁作用，机械摩擦振动，气流运动，会形成冲击，振动而产生噪音，发电机的的噪音可分为机械、电磁、通风等噪音，当声音发生异常变化时，意味着设备出现了异常现象。
神华国华柳电公司1号发电机型号为QFSN-350-2-20，额定功率350MW，水氢氢冷却方式，自并励静止有刷励磁方式，于2016年10月27日投产。
2 异音现象
2017年1月中旬，巡检检查发现发电机中部有低沉尖锐的“嗡嗡”异音，当时负荷350MW，无功102Mvar，定子电压20kV，定子电流10550A，励磁电流2365A，冷氢温度38℃，定冷水温43℃，各参数在正常范围内。在随后的持续观察中，当发电机负荷在280MW以上时，异响随着负荷升高变得更加明显。咨询哈电公司反馈其他电厂也曾出现过类似案例，不影响发电机安全运行。
3 原因分析
2017年1月21日，哈尔滨电机厂人员到厂，分别在负荷350MW、300MW、250MW、200MW四个负荷工况下进行了噪声声压级测试，按要求对1号发电机的噪声录音进行测试分析，中心频谱测试的数据采集到音源为1000Hz左右高频噪声，当异响发生时，发电机温度、振动、电压、电流、冷氢、定冷水等运行参数均无明显异常。
根据1号发电机噪声情况分析与处理，可以测得其时、频域情况，具体数值见表1。
表1 国华柳电1号发电机频率与幅值表
图1 国华柳电1号发电机噪声时域图
图2 国华柳电1号发电机噪声频域图
注：图1和图2中input1和G1为麦克风测试数据，input2和G2为声压传感器测试数据。
最终哈电公司给出的结论是：1号发电机噪声时域与频域分析来看，主要以1000Hz左右高频噪声为主，在录音时间内未出现其他明显异常噪声频率，1号发电机异响的主要原因是发电机背部定位筋与定子铁芯存在共振，建议在定子铁芯背面加装定位筋夹具以消除异音。
我公司电气专业人员与监理、厂家、研究院专家根据现场情况分析，经深入讨论，最终达成一致的意见如下：
（1）目前哈尔滨电机厂生产并已投产发电的300MW等级机组已超400台，据不完全统计，有17台发电机出现定子铁芯背部异音的现象，根据哈尔滨电机厂分析，产生异音的可能原因是铁芯定位筋钢性强度不足，在外部电磁力的作用下振动导致，基本排除铁芯松动引起。根据17台异音发电机的运行情况来看，此异音并未引起发电机内部故障的发生。国华柳电1号发电机高负荷异音与上述17台发电机属同一类型问题，因此判断此异音不影响发电机长周期安全稳定运行。
（2）针对发电机定子铁芯项部异音的问题，哈尔滨电机厂提出了在定子铁芯背部水平中心线以上的8根定位筋加装夹具的方案。此方案在前述17台发电机上成功应用并取得了良好的效果，但运行时间均未超过两年，未经过长周期考验，故国华柳电1号发电机暂不实施此方案。
（3）因无法完全排除铁芯松动的可能，且1号机组已累计运行8000多小时，投产至今未进行过大小修，建议在1号机组C修期间开展发电机抽转子解体检查工作，对定子铁芯的紧度和定位筋两端的螺栓进行检查，排除铁芯松动的可能。
4 发电机解体检查及措施
在哈尔滨电机厂专业技术人员指导下，对发电机进行了抽转子解体检查：槽楔检查无松动，定子端部螺母、螺杆等紧固件无松动，检查铁芯内圆无机械性的损伤，硅钢片结合应紧固，铁芯齿部叠片无松动。用定子铁芯测紧度刀检查定子铁芯齿、背部的紧度合格，定子铁芯背部检查拉紧筋各部螺杆无松动、外观完好。同时在汽励两端对拉紧筋螺杆进行紧固检查未见明显松动。排除发电机定子铁芯松动的可能性后进行回穿转子，将发电机各部件进行回装，调整与汽轮机的中心，同时完成发电机相关的预防性试验且各项试验合格。
5 结论
1号发电机经过此次检修后，于2018年9月21日并网，发电机异音消失恢复正常，可分析为气隙磁场不均匀，引起发电机背部定位筋与定子铁芯共振是1号发电机异音的主要原因，为保证发电机组长周期安全稳定运行奠定基础。
参考文献：
[1]哈尔滨电机厂QFSN-350-2型汽轮发电机厂家说明书
作者简介：
胡贤优（1984.10-），男，本科学历，神华国华柳电，工程师，广西柳州市鹿寨县建中西路168号，545600
付荣斌（1987.01-），男，本科学历，神华国华柳电，助理工程师，广西柳州市鹿寨县建中西路168号，545600
陈永年（1975.08-），男，专科学历，神华国华柳电，技师，广西柳州市鹿寨县建中西路168号，545600
论文作者:胡贤优,付荣斌,陈永年
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/27
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