發(fā)電機常見故障及措施

發(fā)電機在運行中會不斷受到振動、發(fā)熱、電暈等各種機械力和電磁力的作用，加之由于設計、制造、運行管理以及系統(tǒng)故障等原因，常常引起發(fā)電機溫度升高、轉(zhuǎn)子繞組接地、定子繞組絕緣損壞、勵磁機碳刷打火、發(fā)電機過負載等故障，同步發(fā)電機運行中常見的一些故障分析如下。

發(fā)電機常見故障及措施

2．1

發(fā)電機非同期并列

發(fā)電機用準同期法并列時，應滿足電壓、周波、相位相同這3個條件，如果由于操作不當或其它原因，并列時沒有滿足這3個條件，發(fā)電機就會非同期并列，它可能使發(fā)電機損壞，并對系統(tǒng)造成強烈的沖擊，因此應注意防止此類故障的發(fā)生。當待并發(fā)電機與系統(tǒng)的電壓不相同，其間存有電壓差，在并列時就會產(chǎn)生一定的沖擊電流。一般當電壓相差在±10%以內(nèi)時，沖擊電流不太大，對發(fā)電機也沒有什么危險。如果并列時電壓相差較多，特別是大容量電機并列時，如果其電壓遠低于系統(tǒng)電壓，那么在并列時除了產(chǎn)生很大的電流沖擊外，還會使系統(tǒng)電壓下降，可能使事故擴大。一般在并列時，應使待并發(fā)電機的電壓稍高于系統(tǒng)電壓。如果待并發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓的相位不同，并列時引起的沖擊電流將產(chǎn)生同期力矩，使待并發(fā)電機立刻牽入同步。如果相位差在土300以內(nèi)時，產(chǎn)生的沖擊電流和同期力矩不會造成嚴重影響。如果相位差很大時，沖擊電流和同期力矩將很大，可能達到三相短路電流的2倍，它將使定子線棒和轉(zhuǎn)軸受到一個很大的沖擊應力，可能造成定子端部繞組嚴重變形，聯(lián)軸器螺栓被剪斷等嚴重后果。為防止非同期并列，有些廠在手動準同期裝置中加裝了電壓差檢查裝置和相角閉鎖裝置，以保證在并列時電差、相角差不超過允許值。

2．2

發(fā)電機溫度升高(1)定子線圈溫度和進風溫度正常，而轉(zhuǎn)子溫度異常升高，這時可能是轉(zhuǎn)子溫度表失靈，應作檢查。發(fā)電機三相負荷不平衡超過允許值時，也會使轉(zhuǎn)子溫度升高，此時應立即降低負荷，并設法調(diào)整系統(tǒng)已減少三相負荷的不平衡度，使轉(zhuǎn)子溫度降到允許范圍之內(nèi)。(2)轉(zhuǎn)子溫度和進風溫度正常，而定子溫度異常升高，可能是定子溫度表失靈。測量定子溫度用的電阻式測溫元件的電阻值有時會在運行中逐步增大，甚至開路，這時就會出現(xiàn)某一點溫度突然上升的現(xiàn)象。(3)當進風溫度和定子、轉(zhuǎn)子溫度都升高，就可以判定是冷卻水系統(tǒng)發(fā)生了故障，這時應立即檢查空氣冷卻器是否斷水或水壓太低。(4)當進風溫度正常而出風溫度異常升高，這就表明通風系統(tǒng)失靈，這時必須停機進行檢查。有些發(fā)電機組通風道內(nèi)裝有導流擋板，如因操作不當就會使風路受阻，這時應檢查擋板的位置并糾正之。

2．3

發(fā)電機定子繞組損壞發(fā)電機由于定子線棒絕緣擊穿，接頭開焊等情況將會引起接地或相間短路故障。當發(fā)電機發(fā)生相間短路事故或在中性點接地系統(tǒng)運行的發(fā)電機發(fā)生接地時，由于在故障點通過大量電流，將引起系統(tǒng)突然波動，同時在發(fā)電機旁往往可以聽到強烈的響聲，視察窗外可以看見電弧的火光，這時發(fā)電機的繼電保護裝置將立即動作，使主開關(guān)、滅磁開關(guān)和危急遮斷器跳閘，發(fā)電機停止運行。

如果發(fā)電機內(nèi)部起火，對于空冷機組則應在確知開關(guān)均已跳閘后，開啟消防水管，用水進行滅火，同時保持發(fā)電機在200r／min左右的低速盤車。火勢熄滅后，仍應保持一段時間的低速運轉(zhuǎn)，待其完全冷卻以后再將發(fā)電機停轉(zhuǎn)，以免轉(zhuǎn)子由于局部受熱而造成大軸彎曲。氫冷和水冷發(fā)電機一般不會引起端部起火。對于在中性點不接地的系統(tǒng)中運行的發(fā)電機，發(fā)生定子繞組接地故障時，只有發(fā)電機的接地保護裝置動作報警。運行人員應立即查明接地點，如接地點在發(fā)電機內(nèi)部，則應立即采取措施，迅速將其切斷。如接地點在發(fā)電機外部，則應迅速查明原因，并將其消除。對于容量15mw及以下的汽輪機，當接地電容電流小于5a時，在未消除前允許發(fā)電機在電網(wǎng)一點接地情況下短時間運行，但至多不超過2h，對容量或接地電容電流大于上述規(guī)定的發(fā)電機，當定子回路單相接地時，應立即將發(fā)電機從電網(wǎng)中解列，并斷開勵磁。發(fā)電機在運行中，有時運行人員沒有發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的突然波動，汽機司機也沒有發(fā)來危急信號，但發(fā)電機因差動保護動作使主斷路器跳閘，這時值班人員應檢查滅磁開關(guān)是否也已跳閘，若由于操作機構(gòu)失靈沒有跳閘時，應立即手動將其跳閘，并把磁場變阻器調(diào)回到阻值最大位置，將自動勵磁調(diào)解裝置停用，然后對差動保護范圍內(nèi)的設備進行檢查，當發(fā)現(xiàn)設備有燒損、閃烙等故障時應立即進行檢修。發(fā)現(xiàn)任何不正常情況時，應用2500v搖表測量一次回路的絕緣電阻，如測得的絕緣電阻值換算到標準溫度下的阻值與以往測量的數(shù)值比較時，已下降1／5以下，就必須查明原因，并設法消除。如測得的絕緣電阻值正常，則發(fā)電機可經(jīng)零起升壓后并網(wǎng)運行。

2．4

發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組接地發(fā)電機轉(zhuǎn)子因絕緣損壞，繞組變形，端部嚴重積灰時，將會引起發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地故障。轉(zhuǎn)子繞組接地分為一點接地和兩點接地。轉(zhuǎn)子一點接地時，線匝與地之間尚未形成電氣回路，因此在故障點沒有電流通過，各種表計指示正常，勵磁回路仍能保持正常狀態(tài)，只是繼保信號裝置發(fā)出“轉(zhuǎn)子一點接地”信號，其發(fā)電機可以繼續(xù)進行。但轉(zhuǎn)子繞組一點接地后，如果轉(zhuǎn)子繞組或勵磁系統(tǒng)中任一處再發(fā)生接地，就會造成兩點接地。

轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生兩點接地故障后，部分轉(zhuǎn)子繞組被短路，因為繞組直流電阻減小，所以勵磁電流將會增大。如果繞組被短路的匝數(shù)較多，就會使主磁通大量減少，發(fā)電機向電網(wǎng)輸送的無功出力顯著降低，發(fā)電機功率因數(shù)增高，甚至變?yōu)檫M相運行，