湖北华电江陵发电有限公司 湖北省荆州市 434100
摘要：火电站在运行的过程中,需要借助汽轮发电机这一大型的设备,为了保证火电站安全、稳定的运行,火电站的管理人员应重视汽轮发电机的故障检修工作,如果汽轮发电机存在故障隐患,则可能会引起较大的安全事故,还会给火电站带来较大的经济损失。鉴于此，本文对大型汽轮发电机故障特征规律进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：汽轮发电机组；故障；综合诊断；分析与预防
一、大型汽轮发电机的故障特征
1、一般振动故障的特征
目前在我国汽轮发电机组中常见的振动故障有以下几种：转子弯曲、动静摩擦、机械零件松动、转子出现裂纹、轴承损坏和不平衡等。一般振动故障具有一定的特征，通过对时域波形、频谱特征相位、瀑布图、轴心位置和波德图的特征分析，掌握转子的特征值和转速的变化规律。
1.1频率特征
在汽轮发电机组振动故障诊断中，频率特征是最重要的特征之一，同时也构成了模糊识别等诊断方法的基础，通过娴熟的手法可以取得振动的频谱并建立数学模型。
1.2相位特征
相位的取得首先要将振动信号进行滤波，一般来说相位特征在振动故障发生和进行制动平衡时都具有重要的作用。
1.3波德图
波德图就是将启动机过程中不同转速下的相位和频率在同一张图纸上绘制出来。
2、静子故障
静子故障是指静子出现断水漏水、绕组温度过高、绝缘体受损、静子接地等。静子发生断水现象,主要与冷却水的流量有着较大的关系,这会导致静子绕组温度升高,从而引起系统停运或者减负荷。静子出现漏水现象,与发电机静子绝缘有着较大的关系,会引起水管漏水或者接头漏水问题。静子绝缘体受损后,其运行的安全性会大大降低。静子接地后,会导致短路,严重时还会引起烧毁现象。静子断水、漏水会导致静子绕组温度过高,如果没有及时进行降温处理,则会导致静子被烧毁或者爆炸。静子故障与静子绕组绝缘性受损有着较大的关系,静子绝缘损毁会导致短路现象的出现。静子接地也是一种常见的故障,其会导致静子绝缘体被损毁,会引起火灾等安全事故。
3、转子故障
常见的转子故障包括:漏水、接地、短路、震动不均衡等。漏水一般出现在引水管或者转子绕组接头处,受到水的影响,转子绕组的绝缘性会大大降低。转子漏水还会引起短路问题,有时还会烧毁静子引出线,从而影响发电机组的正常运行。转子接地也是一种常见的故障,当转子一点接地后,还会引起两点接地,还会导致发电机的部分部件被磁化,进而出现短路,并最终将转子绕组烧毁。转子振动不均衡包括两个方面,一是震动不平衡,二是热不平静,这两种情况都会导致发电机部分部件被损毁,还会导致螺栓这一重要的部件松动或者断裂,长期处于不平衡的状态下,发电机还可能面临着被损毁的问题。
二、大型汽轮发电机的故障诊断
汽轮发电机故障会影响其功能的正常发挥,还会影响火电站的安全运行,所以相关工作人员应加强对汽轮发电机的检修,对故障信号进行监测,通过分析故障信号的规律,制定出高效的检修方法,及时的排除故障。汽轮发电机在出现故障前,可能会出现一些先兆,检修人员要注意识别这些信号,还要分析故障信息,从而及时的处理故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆故障特征是通过长期的故障检测总结出的经验,在故障分析的过程中,工作人员需要利用信号分析技术对监测到的信号进行分析,从而提取出重要的信息。故障诊断与预测是一项重要的工作,技术人员应结合故障特征,选择适合的故障诊断及处理技术,这样才能及时消除汽轮发电机的故障。
三、汽轮发电机组故障诊断技术的发展现状
1、诊断方法探究
基于人工智能的专家系统和人工神经网络是目前国内机组故障诊断的两种方法，这二者之间存在着许多的不同。前者是知识库、推理机以及人机接口的相互组合，而人工神经网络主要借助由大量处理单元构成的相互连
接的网络。
2、振动信号处理方法的现状和新方法的前景
近年来，我国振动信号数据的处理分析技术正在逐渐成熟，随着科学技术的发展和计算机技术在振动故障原因分析中的应用，汽轮发电机组振动故障信号的稳定也促进了振动信号处理方法的发展。目前国内神经网络和专家系统都采用以频谱为主的信号特征，近年来又出现了一些新的信号分析处理方法，例如小波分析法就是通过一系列不同尺度的基函数对信号进行分解，通过信号的不同频率进行平移和伸缩，还可以有选择性的挑出频带信息，有效地降低噪音干扰，使信息量避免了冗杂且没有重点的状况。
3、故障诊断技术的进一步发展
大型机组的安全运行和成本节约对我国电力生产和科技发展来说具有重要意义，尽量避免机组故障，进行预防和诊断不仅可以为安全生产提供有力保障，还可以提高企业的经济效益并促进经济的发展。目前国内的大型机组无论是在设计制造还是在运行方面都缺乏有力的技术支持，为了提高我国国内大型机组的运行效率，加强与发达国家之间的合作引进先进技术就显得尤为重要。未来在开放市场的前提下学习发达国家的振动信息管理技术并开发自己的的管理系统，还可以促进故障诊断技术的进一步发展。
四、故障诊断的发展趋势
故障诊断是保证汽轮发电机稳定运行的有效措施,在故障诊断的过程中,需要结合以往的工作经验,制定出科学的诊断方案。汽轮发电机在运行的过程中,出现的故障存在一定规定,只有善于总结规律,提高工作的效率。在故障检测时,还要做好数据对比,保证发电机处于稳定的状态。通过对故障发生的特征及发生的概率变化的发展趋势进行分析,我们可以对发电机发生故障进行预知和判断,这样不仅对于故障的预防可以预先采取有限的防范措施,同时还可以及早的进行故障排除,不仅可以减少经济损失,还可以降低危险事故的发生,保证人员的生命安全。目前,有很多发电设备的技术人员利用振动分析的方法对大型汽轮发电机的故障进行诊断。但是从实际经验中我们可以看到,振动分析法对于进行发电机的轴部位出现的故障进行诊断是比较合理的,但是很多的故障出现的部位都在发电机的水冷却子系统及转子、静子的部位出现的。而在这些部位出现的故障对于振动的反馈信号不是很灵敏,所以这种振动分析法在进行大型汽轮发电机故障诊断时还是有一定的局限性的。
结束语
我国在电力生产和设备的安全应用方面已经取得了较大的进步，而机组故障诊断作为其中的一项重要的应用技术更需要得到大家的重视，提升故障检修人员的专业技术水平，加强对故障机理和汽轮发电机组振动状况的研究，可以将理论和实际有机结合起来使故障诊断技术取得进一步的发展。
参考文献
[1]张毅.大型汽轮发电机组振动故障诊断系统的研究与设计[D].华北电力大学,2014.
[2]王国卉.基于微分线圈法的发电机转子匝间短路故障诊断研究[D].华北电力大学,2014.
[3]叶宇洋.双馈异步风力发电机故障预警与诊断方法的研究[D].华北电力大学,2014.
[4]周国伟.汽轮发电机内部故障振动特性分析及在线监测方法研究[D].华北电力大学,2014.
论文作者:雷军灿
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/12/6
标签：故障论文; 汽轮发电机论文; 转子论文; 故障诊断论文; 机组论文; 特征论文; 绕组论文; 《基层建设》2016年19期论文;