发电机故障原因及预防

发电机故障原因及预防

王璐

（新疆伊犁河流域开发建设管理局新疆巩留835400）

摘要：随着社会经济的快速进步与发展，人们对电力的需求量开始不断增长，要求也越来越高，这就在很大程度上推动了电力行业的可持续发展。为了确保发电可以健康运行，必须定期维护发电机组，并排除发电机组常见故障，提高发电机组的运行效率，从而为发电机组提供健康稳定的发电环境。据此，本文主要对发电机故障原因进行了详细分析，并提出了一些有效的预防措施。

关键词：发电机；故障原因；预防

一、发电机故障原因

（一）发电机过热

发电机没有按规定的技术条件运行，定子电压过高，铁损增加，负载电流过大，定子绕组铜损耗增加，过低频，冷却风扇速度变慢，影响发电机散热。功率因数太低，使得转子励磁电流增大，导致转子发热。三相不平衡负载电流发生器，会使三相绕组过载过热.如果三相电流差超过额定电流的10%，属于严重的相电流不平衡，三相电流不平衡会产生负序磁场，从而增加了极绕组和套圈元件发热造成的损耗。管道被灰尘堵塞，通风不良，造成发电机散热困难，如果入口空气温度过高或进水温度过高，冷却器就会堵塞。轴承加润滑脂过多或过少。轴承磨损。如果磨损不严重，使轴承局部过热，如果磨损严重，可能会引起定子和转子摩擦，导致定子和转子过热。定子铁芯的绝缘损坏，导致片间短路，增加了铁芯的涡流损耗和加热，严重损坏了定子绕组。定子绕组的并联导线被破坏，从而增加了其它导线的电流并产生热量。

（二）发电机中性线对地有异常电压

正常情况下，由于高次谐波或制造过程的影响，气隙不均匀，磁势不均匀，导致电压非常低。发电机绕组短路或接地绝缘不良，导致电气设备和发电机性能恶化，容易发热。当没有负载时，中性线上没有电压，负载加载时会产生电压，这是由三相不平衡引起的。

（三）发电机电流过大

负荷过大。输电线路发生相间短路或接地故障。

（四）发电机端电压过高

发电机并网电压过高，励磁装置故障会引起过励磁。

（五）功率不足

由于励磁装置电压源复励补偿不足，无法提供电枢反应所需的励磁电流，使得发电机端电压低于电网电压，不能发送额定无功功率。

（六）定子绕组绝缘击穿、短路

定子绕组受潮。绕组缺陷或修复过程不当，导致绕组绝缘损坏或机械损坏。绕组过热，绝缘过热会降低绝缘性能，有时在高温下会迅速引起绝缘故障。绝缘老化，一般发电机运行15~20年，其绕组绝缘老化，电气性能变化，甚至使绝缘发生故障。发电机内部进入金属异物，过电压击穿、线路雷击、防雷不完善；误动，如空载时发电机电压过高；发电机内部过压。

（七）定子铁芯松驰

由于制造装配不当，铁芯没有紧固好。

（八）铁芯片间短路

铁芯叠片松弛，当发电机运行时，铁芯振动，绝缘损坏。个别地区铁屑绝缘损坏或局部过热铁芯、绝缘老化。铁芯片边缘有毛刺或检修时受机械损伤。有焊锡或铜粒短接铁芯。绕组发生弧光短路，也可能造成铁芯短路。

（九）发电机失去剩磁，起动时不能发电

停堆后，由于磁极材料与软钢接近，剩磁较少，发电机的磁极失去了磁力。

（十）自动励磁装置的励磁电抗器温度过高

电抗器线圈局部短路；电抗器磁路的气隙过大。

（十一）发电机起动后，电压升不起来

励磁回路断线，使电压升不起来。剩磁消失。励磁机的磁场线圈极性接反。在发电机检修中做某些试验时误把磁场线圈通以反向直流电，导致剩磁消失或反向。

二、发电机常见故障的有效预防措施

（一）定子绕组故障预防

改变定绕组成型工艺和线棒胶化技术，提高径向和切向固定以及端部渐开线。焊接完线棒接头以后需要及时检查是否合格，合格以后需要整形处理导线，并且应该光滑过度接头。利用超声波流量计或者热水流实验来检查是否堵塞定子水路，必要的时候应该严格控制符合实际运行需求的内冷水质，保证能够正确进行水冷检温指示。在进行定期维修单时候，应该及时禁锢紧固件、检查定子端部县区，查看是否出现磨损绝缘或者松动的问题，此外需要及时有针对性更换紧固件。

（二）液压系统故障预防

在液压系统故障维修中，采用模糊控制和线性最优控制技术是一种具有较高精度和可维护性的技术手段。线性最优控制技术主要应用于液压系统发电系统的调度控制，提高了发电系统的发电质量和工作效率，使调度工作顺利进行，保证了在发电机运行过程中实现电力的准确传输和调度，并能实时监测液压系统的运行状态。一旦发生水力扰动，将自动切断和隔离，不影响其他独立部门的工作。采用最优励磁法协调大机组运行，特别是提高长距离输电线路的供电能力。目前，应用于电厂的线性最优控制系统发展很快，可以促进电厂发电机的自动化和数字化。此外，发电机电压过低，无法将原动机转速调整到额定值，降低磁场变阻器的电阻以增加励磁电流，同时需要定期检查励磁系统是否有故障，并及时发现问题可以解决。

（三）发电机组中汽轮机的异常振动预防

针对不同原因导致的汽轮机异常振动需要分别采取针对性的处理策略。首先要对汽轮机的转子进行动平衡调试，合理调整转子质量，一般可以在质量不平衡的转子的与离心力相反的方向相应位置添加附加质量，使转子实现质量平衡，形成在相反方向的平衡离心力，最终使得转子离心力的合力为零，实现转子转动的动平衡。其次在安装汽轮机轴承座的时候一定要提前做好设计检查，确保位置正确，安装到位，然后再进行试运行，经过多次试调以后取轴承座安装尺寸的平均值从而有效降低轴承座安装的误差。另外要注意调整汽轮机轴瓦与轴承盖之间预紧力，避免预紧力过大或者过小。而且要注意周边工作环境的温度，采取一定的降温措施。

三、发电机组故障检修建议

（一）制定一套突发状况应急措施

发电机组之所以会发生突发性故障，很大原因是由于机组的内部零件损耗严重导致的，而且是很难从根源上预防和制止的。基于此，为了有效减少发电机组发生突发性故障的几率，就要根据机组运行的实际情况制定一套科学有效的应急措施，以此确保在发电机组发生突发性故障时及时采取应急措施进行解决，保证在最短的时间内使发电机组运行状态恢复正常，尽最大可能将损失降到最低。

（二）检修过程中需要明确的要点

发电机组具有很大的重要性和特殊性，决定着社会各界的用电标准和水平，因此，在不必要的情况下，要尽可能地避免或者减少机组拆卸的次数。由于发电机组内的零部件数量众多且分布复杂，一旦将其拆卸之后，再重新安装，就可能使机组的功能发生变化，产生差异，所以在检修发电机组时，要尽量减少拆卸的部分，确保机组运行功能不受影响。另外，如果在发电机组生产的高峰期对其进行检修，为了避免不必要的损失和麻烦，可以根据之前的检修报告对近期的检修进行预测，除非在必要的情况下，否则可以将机组检修的时间适当延期。需要注意的是，在进行发电机组时，应该严格制定检修方案进行，除非情况特殊，否则不应修改原制定的检修方案，并在检修过程中做好记录，为后期做检修报告提供依据。

结语

发电机的日常运行与维护工作具有非常重要的现实意义，其不仅可以保证发电机的正常运转，还直接影响着电厂的正常生产。在后续的发展中，随着电力企业的成熟与壮大，发电机故障原因的详细检查和预防措施将会更加有效。

参考文献：

[1]郭万虎.发电机常见故障原因及预防[J].山东工业技术，2017（16）：28-28.