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[摘 要]汽轮发电机是用汽轮机驱动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功，使叶片转动而带动发电机发电，做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。
[关键词]汽轮发电机 故障 预防措施
中图分类号：TIC263.6+1 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2013）23-0021-01
发电机的性能与发电机的正常运行、异常运行、故障和电力系统稳定都有密切关系。发电机的性能包括电磁性能、机械性能、冷却性能等方面。
励磁系统正常运行中，全系统内的设备应无异响、无过热、无焦烟味，各熔断器完整良好；各指示灯、断路器、隔离开关与实际运行方式相符，继电器无不正常跳闸；各表计指示稳定，无不正常摆动，运行情况相符，不超过铭牌参数；保护回路所有开关熔断器按要求投入。励磁变乐器按干式变压器正常检查维护内容进行。
一、定子绕组方面
1.引出线与水电接头的短路故障
发生此类故障的机组一般存在绕组部位油污严重、湿度偏高、短路点的绝缘强度相对较低等特点。端部绝缘相对薄弱部位长期受到油污和水分的侵蚀导致绝缘破坏而发生的短路故障。
在发电机端部引线及水电接头都是手包绝缘，绝缘质量受制造工艺不稳定的影响很大，绝缘的整体强度与定子槽内的绝缘强度相比差距很大。在运行中油污和湿度严重时，整体性较差的绝缘被侵蚀，绝缘水平逐渐下降，使得绝缘外的电位与导线电位接近或相同，这时不同相引线间就开始放电，当内部湿度偏高时，放电强度不断增大直至短路故障发生。对于水电接头绝缘来说可能通过涤玻绳爬电，通过粘满油污和水分的涤玻绳发生两相短路。
2.渐开线部位的短路故障
发电机端部绕组在制造成检修中固定不紧。整体性差，垫块、绑线受电磁振动也会磨损绝缘，造成接地或短路故障。
在发电机端部渐开线部位如果留有异物时，绕组受到电动力作用而产生振动，异物磨损绝缘，导致绝缘击穿发生绕组短路或接地故障。
3.绕组电晕放电破坏绝缘故障
绕组防晕结构的参数不当，防晕结构成形时固化时间及温度控制不当，将会导致运行个电晕放电。电晕放电会加速绝缘老化，甚至破坏绝缘。
4.水内冷定子绕组堵塞故障
空心导线堵塞或通流截面变小会导致导线局部过热，烧损、漏水、损坏绝缘故障。主要原因是空心导线内存在机械杂物、空心导线在制造装配中受外力挤压通流截面变小或定子冷却水在空心导线内结垢。
预防措施：1.制造或检修方面：（1）提高手包绝缘材料的介电强度和防油、水侵蚀的能力；（2）手包绝缘的层数和过渡要合适，在每层半叠绕包扎后刷绝缘漆，并且烘焙使其固化良好。手包绝缘处要消除尖角，防止尖端放电；（3）引线间应有足够的放电距离；（4）水电接头涤玻绳要用漆浸透施工中作好防止涤玻绳被污染的措施；（5）水电接头处导线绝缘要伸入绝缘盒内处理好搭接处，防止漏包，绝缘盒要填充严实，密封良好。防止油、水进入绝缘盒；（6）引线、汇流管、绝缘引水管、内端盖之间要有足够的距离；（7）对励端引线及水电接头要进行绝缘表面电位或泄露电流试验，以检测绝缘质量；（8）增加端部压板，加强线棒固定强度。增加鼻端切向支撑板，加强端部的固定强度；（9）改进槽口垫块结构，保证与线棒的接触面，以加强槽口处的固定强度。加强引线间的包扎与垫块支撑；（10）对定子绕组松动部位和定子绕组出现“黄粉”的部位要进行烘烤加温使端部绑线变软用加工好的环氧斜契将松动的绑线打紧，再用1：1的环氧树脂浸渍、烘烤、固化；（11）作好防止异物留在机内的措施；（12）合理调整防晕结构的参数，控制好防晕结构成形时的时间和温度；（13）作好预防性试验，及时发现缺陷并处理；（14）严格空心导线的制作、装配工艺，杜绝空心导线在制作、装配过程中发生通流截面变小的事件。2.在运行方面：（1）加强发电机密封瓦及氢、油、水系统的运行管理，防止油污染定子端部；（2）加强氢气湿度的监测，确保氢气干燥系统的正常运行，采取适当措施减低密封油中水分含量。确保运行中氢气湿度在合格范围内；（3）合理调整冷却水、氢气的温度，使氢气的相对湿度维持在较低水平，防止机内绕组表面结露及高湿度产生的应力腐蚀；（4）防止发电机出口发生短路；（5）在运行中利用仪器、仪表等手段监测绝缘状况、氢气湿度、水系统中氢的含量，及时发现问题及早处理。〔6）运行中严密监视定子冷却水水质，当水质不合格时要认真分析查找原因及时处理；（7）保持定子冷却水系统的清洁，防止异物杂质进入定子绕组内，冷却水入口滤网要用不锈钢板材质的；（8）作好定子线圈温度的监控工作，有问题及时发现；（9）出线套管水接头的球面接触要保证严密性，一般不加垫圈，如果发生泄漏必须加垫圈时，一定要将垫圈固定好，不得装偏或变形堵塞水路；（10）利用发电机停运或检修期间做正反水冲洗。
二、转子滑环烧伤故障
产生滑环烧伤的主要原因有：滑环表面粗糙，碳刷更换不及时或质量差，碳刷的牌号差别大，滑环室通风不畅，碳刷、刷握、滑环间隙配合不当，滑环处脏污。
预防措施：（1）保持滑环光滑，干净无堆积碳粉，通风良好；（2）使用质量优良的碳刷，更换的新碳刷要按照滑环外圆尺寸进行适形磨弧。避免不同牌号的碳刷混用。加强碳刷的管理，定期检测碳刷电流，经常检查碳刷弹簧压力。及时更换不合格的碳刷；（3）调整刷握与滑环、碳刷与刷握间的间隙，防止碳刷卡涩；（4）及时清理转子轴瓦处渗漏的油污，避免油污与碳粉混合减低滑环绝缘后损坏滑环绝缘；（5）加强巡检及早发现缺陷并消除。
三、转子护环损坏故障
转子护环受应力腐蚀会造成在运行中斷裂飞逸的恶性事故。产生应力腐蚀的因素是拉应力和腐蚀介质。转子在旋转中在护环纵向会产生拉应力，各种原因引起的氢气湿度不合格，会对护环产生腐蚀、氢脆裂纹。
预防措施：（1）制造材料选用抗应力腐蚀能力较强的材料。优化制作工艺。避免出现易引起应力集中的孔洞、尖角等。采取表面涂刷防护层；（2）保持氢气温度在合格范围内；（3）加强对护环的金相检查，及时发现护环缺陷并消除。
四、转子轴电压、大轴磁化故障
转子有轴电压或大轴被磁化将会损坏轴表面及轴承钨金、加速密封油老化、加剧机械磨损，损坏轴瓦。
产生的主要原因：（1）静电荷引起的轴电压。由于在汽缸内，蒸汽与汽轮机叶片摩擦而产生静电荷，形成静电场，在静电场的作用下产生轴电压；（2）磁不对称引起轴电压。转子偏心、转子成定子下垂、定子叠片的接缝会产生不平衡磁通，变化的磁通会在转轴感应出电压；（3）轴向磁通。由于剩磁、转子偏心、饱和、转子绕组不对称产牛的旋转磁通往转子轴上感应出电压；（4）作用于转子上的外部电压使轴产生电压；（5）当转子发生匝间短路，会产生很大的短路磁势，在短路磁动势的作用下，大铀会被磁化。
预防措施：（1）保证大轴接地要可靠。对于静止励磁应该从结构上回路上增加电容元件等抑制措施，或者采用能消除高频轴电压的接地装置来消除轴电压；（2）保证滑环侧轴承、密封瓦装置及励磁机对地绝缘良好；（3）装设在线监视轴电压的装置，在运行中加强转于电流、振动的监视；（4）保证发电机与汽轮机之间的接地装置运行可靠；5）经常检查励磁侧轴承绝缘和油管绝缘、保证绝缘状况良好；（6）当转子绕组发生一点接地时，应立即查明故障并消除。
大型汽轮发电机的运行维护中，要加强设备的技术管理，贯彻好反事故措施。搞好设备状态监侧，积极认真地开展设备技术诊断，综合分析问题，及时准确的发现设备的故障隐患并消除，防止设备故障的扩大，使设备处于良好的运行状态。
参考文献
[1] 朱世龙，李善和.高压异步电动机常见故障及预防措施[J].煤炭科技.2009（02）.
[2] 吕彤.电力电缆烧蚀原因分析及防范措施[J].科技创新导报.2009（19）.
[关键词]汽轮发电机 故障 预防措施
中图分类号：TIC263.6+1 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2013）23-0021-01
发电机的性能与发电机的正常运行、异常运行、故障和电力系统稳定都有密切关系。发电机的性能包括电磁性能、机械性能、冷却性能等方面。
励磁系统正常运行中，全系统内的设备应无异响、无过热、无焦烟味，各熔断器完整良好；各指示灯、断路器、隔离开关与实际运行方式相符，继电器无不正常跳闸；各表计指示稳定，无不正常摆动，运行情况相符，不超过铭牌参数；保护回路所有开关熔断器按要求投入。励磁变乐器按干式变压器正常检查维护内容进行。
一、定子绕组方面
1.引出线与水电接头的短路故障
发生此类故障的机组一般存在绕组部位油污严重、湿度偏高、短路点的绝缘强度相对较低等特点。端部绝缘相对薄弱部位长期受到油污和水分的侵蚀导致绝缘破坏而发生的短路故障。
在发电机端部引线及水电接头都是手包绝缘，绝缘质量受制造工艺不稳定的影响很大，绝缘的整体强度与定子槽内的绝缘强度相比差距很大。在运行中油污和湿度严重时，整体性较差的绝缘被侵蚀，绝缘水平逐渐下降，使得绝缘外的电位与导线电位接近或相同，这时不同相引线间就开始放电，当内部湿度偏高时，放电强度不断增大直至短路故障发生。对于水电接头绝缘来说可能通过涤玻绳爬电，通过粘满油污和水分的涤玻绳发生两相短路。
2.渐开线部位的短路故障
发电机端部绕组在制造成检修中固定不紧。整体性差，垫块、绑线受电磁振动也会磨损绝缘，造成接地或短路故障。
在发电机端部渐开线部位如果留有异物时，绕组受到电动力作用而产生振动，异物磨损绝缘，导致绝缘击穿发生绕组短路或接地故障。
3.绕组电晕放电破坏绝缘故障
绕组防晕结构的参数不当，防晕结构成形时固化时间及温度控制不当，将会导致运行个电晕放电。电晕放电会加速绝缘老化，甚至破坏绝缘。
4.水内冷定子绕组堵塞故障
空心导线堵塞或通流截面变小会导致导线局部过热，烧损、漏水、损坏绝缘故障。主要原因是空心导线内存在机械杂物、空心导线在制造装配中受外力挤压通流截面变小或定子冷却水在空心导线内结垢。
预防措施：1.制造或检修方面：（1）提高手包绝缘材料的介电强度和防油、水侵蚀的能力；（2）手包绝缘的层数和过渡要合适，在每层半叠绕包扎后刷绝缘漆，并且烘焙使其固化良好。手包绝缘处要消除尖角，防止尖端放电；（3）引线间应有足够的放电距离；（4）水电接头涤玻绳要用漆浸透施工中作好防止涤玻绳被污染的措施；（5）水电接头处导线绝缘要伸入绝缘盒内处理好搭接处，防止漏包，绝缘盒要填充严实，密封良好。防止油、水进入绝缘盒；（6）引线、汇流管、绝缘引水管、内端盖之间要有足够的距离；（7）对励端引线及水电接头要进行绝缘表面电位或泄露电流试验，以检测绝缘质量；（8）增加端部压板，加强线棒固定强度。增加鼻端切向支撑板，加强端部的固定强度；（9）改进槽口垫块结构，保证与线棒的接触面，以加强槽口处的固定强度。加强引线间的包扎与垫块支撑；（10）对定子绕组松动部位和定子绕组出现“黄粉”的部位要进行烘烤加温使端部绑线变软用加工好的环氧斜契将松动的绑线打紧，再用1：1的环氧树脂浸渍、烘烤、固化；（11）作好防止异物留在机内的措施；（12）合理调整防晕结构的参数，控制好防晕结构成形时的时间和温度；（13）作好预防性试验，及时发现缺陷并处理；（14）严格空心导线的制作、装配工艺，杜绝空心导线在制作、装配过程中发生通流截面变小的事件。2.在运行方面：（1）加强发电机密封瓦及氢、油、水系统的运行管理，防止油污染定子端部；（2）加强氢气湿度的监测，确保氢气干燥系统的正常运行，采取适当措施减低密封油中水分含量。确保运行中氢气湿度在合格范围内；（3）合理调整冷却水、氢气的温度，使氢气的相对湿度维持在较低水平，防止机内绕组表面结露及高湿度产生的应力腐蚀；（4）防止发电机出口发生短路；（5）在运行中利用仪器、仪表等手段监测绝缘状况、氢气湿度、水系统中氢的含量，及时发现问题及早处理。〔6）运行中严密监视定子冷却水水质，当水质不合格时要认真分析查找原因及时处理；（7）保持定子冷却水系统的清洁，防止异物杂质进入定子绕组内，冷却水入口滤网要用不锈钢板材质的；（8）作好定子线圈温度的监控工作，有问题及时发现；（9）出线套管水接头的球面接触要保证严密性，一般不加垫圈，如果发生泄漏必须加垫圈时，一定要将垫圈固定好，不得装偏或变形堵塞水路；（10）利用发电机停运或检修期间做正反水冲洗。
二、转子滑环烧伤故障
产生滑环烧伤的主要原因有：滑环表面粗糙，碳刷更换不及时或质量差，碳刷的牌号差别大，滑环室通风不畅，碳刷、刷握、滑环间隙配合不当，滑环处脏污。
预防措施：（1）保持滑环光滑，干净无堆积碳粉，通风良好；（2）使用质量优良的碳刷，更换的新碳刷要按照滑环外圆尺寸进行适形磨弧。避免不同牌号的碳刷混用。加强碳刷的管理，定期检测碳刷电流，经常检查碳刷弹簧压力。及时更换不合格的碳刷；（3）调整刷握与滑环、碳刷与刷握间的间隙，防止碳刷卡涩；（4）及时清理转子轴瓦处渗漏的油污，避免油污与碳粉混合减低滑环绝缘后损坏滑环绝缘；（5）加强巡检及早发现缺陷并消除。
三、转子护环损坏故障
转子护环受应力腐蚀会造成在运行中斷裂飞逸的恶性事故。产生应力腐蚀的因素是拉应力和腐蚀介质。转子在旋转中在护环纵向会产生拉应力，各种原因引起的氢气湿度不合格，会对护环产生腐蚀、氢脆裂纹。
预防措施：（1）制造材料选用抗应力腐蚀能力较强的材料。优化制作工艺。避免出现易引起应力集中的孔洞、尖角等。采取表面涂刷防护层；（2）保持氢气温度在合格范围内；（3）加强对护环的金相检查，及时发现护环缺陷并消除。
四、转子轴电压、大轴磁化故障
转子有轴电压或大轴被磁化将会损坏轴表面及轴承钨金、加速密封油老化、加剧机械磨损，损坏轴瓦。
产生的主要原因：（1）静电荷引起的轴电压。由于在汽缸内，蒸汽与汽轮机叶片摩擦而产生静电荷，形成静电场，在静电场的作用下产生轴电压；（2）磁不对称引起轴电压。转子偏心、转子成定子下垂、定子叠片的接缝会产生不平衡磁通，变化的磁通会在转轴感应出电压；（3）轴向磁通。由于剩磁、转子偏心、饱和、转子绕组不对称产牛的旋转磁通往转子轴上感应出电压；（4）作用于转子上的外部电压使轴产生电压；（5）当转子发生匝间短路，会产生很大的短路磁势，在短路磁动势的作用下，大铀会被磁化。
预防措施：（1）保证大轴接地要可靠。对于静止励磁应该从结构上回路上增加电容元件等抑制措施，或者采用能消除高频轴电压的接地装置来消除轴电压；（2）保证滑环侧轴承、密封瓦装置及励磁机对地绝缘良好；（3）装设在线监视轴电压的装置，在运行中加强转于电流、振动的监视；（4）保证发电机与汽轮机之间的接地装置运行可靠；5）经常检查励磁侧轴承绝缘和油管绝缘、保证绝缘状况良好；（6）当转子绕组发生一点接地时，应立即查明故障并消除。
大型汽轮发电机的运行维护中，要加强设备的技术管理，贯彻好反事故措施。搞好设备状态监侧，积极认真地开展设备技术诊断，综合分析问题，及时准确的发现设备的故障隐患并消除，防止设备故障的扩大，使设备处于良好的运行状态。
参考文献
[1] 朱世龙，李善和.高压异步电动机常见故障及预防措施[J].煤炭科技.2009（02）.
[2] 吕彤.电力电缆烧蚀原因分析及防范措施[J].科技创新导报.2009（19）.