燃煤电厂水氢氢式汽轮发电机常见故障及对策探讨

燃煤电厂水氢氢式汽轮发电机常见故障及对策探讨

(华电湖北发电有限公司电力工程分公司湖北黄石435000)

摘要:汽轮发电机作为燃煤电厂运行的核心设备,随着科技发展,故障诊断技术也在不断发展。对发电机的常见故障类型进行分析,并提出针对性的处理措施,旨在促进发电厂的稳定、安全、正常运行。

关键词:电厂;发电机;常见故障;对策

引言:

燃煤电厂汽轮发电机常见故障有很多,比如线圈故障、电气故障等,这些故障在发生前期,总会伴随一些相关的预兆,这些预兆就需要依靠检修人员在定期检修、消缺、维护的工作中检查来发现,所以为保证发电机正常运行,检修人员有密不可分的责任和义务。本文主要针对燃煤电厂水氢氢式汽轮发电机常见故障原因及预防进行探讨。

一、电厂发电机常见故障及原因分析

(一)绕组故障及原因在发电机内部,有转子绕组和定子绕组以及其他类型线圈,这些绕组组成发电机动力组的一部分,是随着发电机运行一起被应用的,随着发电机运行时间越长,这些绕组绝缘层受到长期的振动逐渐会出现绑绳、压指、垫块以及槽楔的松动、磨损和老化的时间就愈发明显,线圈故障的发生是必然的。主要原因有三方面,其一线圈绝缘失效,主要表现为绝缘层松动、老化、过热,不能阻挡电压,所以经常以电压击穿故障的形式出现。其二转子线圈磨损严重所引发的线圈故障。转子随着发电机超负荷运行而高速运行,以保证日益增多的用电量,但这样造成的后果便是转子绕组在转动期间本身就会发生摩擦,高速运行,摩擦效果会更加显著,所以转子线圈表面的绝缘层会逐渐磨损破坏,使电流不能正常在发电机组内通行,发电机就会处于停工检修状态。其三定子线圈磨损严重带来的故障,转子和定子之间环环相扣,相互紧贴,虽然定子固定不动,但转子高速运转,还是会使定子以及定子线圈受到比低速运转带来更大的振动造成磨损,所以久而久之还是会发生绝缘老化、松动而引发事故。

(二)电气故障及原因电气故障主要有四种,其一线套管温度过高故障,原因为:一方面是电流产生过程中引发的,电流是伴随着发电机底部的漏磁存在的,漏磁和无功负荷之间呈正相关,所以当后者增加时,前者也会随之升高,电流产生的机率也会增大。其二磁场涡流热量直接传递到线套管中,线套管的温度很难保持不变。在发电机组运行中,内部结构运转会产生磁场。其二大轴磁化与退磁故障,原因为:大轴磁化产生的负面影响最后是针对轴瓦的,轴瓦在电流作用下,会失去原来的性能。电流来源于大轴磁场摩擦,而大轴磁场又是因为金属磁化产生的,所以归根结底还是因为大轴的材质为镍铬金属。其三为励磁回路短路故障,电机在正常运行中,电刷是保持稳定的,如此才不会造成励磁回路,但是在实际中,电刷很容易失稳,变阻器、晶闸管等都会成为电刷失稳的罪魁祸首[1]。

三、漏氢的原因分析及处理

(一)发电机本体结合面

由于在供电的过程中密封胶耐热性能较差,温度较高且运行快,使得密封胶稀化、外流,密封沟槽漏空,这些问题使机壳内部氢气外漏。主要是因为发电机汽励两侧上下大端盖结合面、发电机本体与出线套管箱体的结合面等处。这种故障的处理方式是通过结合面的二次注胶孔进行补胶,通常是经过对注胶孔改造,再在注胶孔增加丝堵,才能使发电机正常运行。

(二)发电机人孔门漏氢

这种现象需要加强对设备的检测,改进设备,以及对密封垫的检查,均匀紧固螺栓,必要时需要重新制作更换密封垫并在结合面涂抹平面密封胶,然后再均匀紧固人孔盖板的螺栓,以确保达到安全。通过对发电机的检测,排除漏氢问题,从而实现安全可靠。

(三)发电机氢冷系统设备管路、阀门、法兰等漏氢该现象是检查不够仔细、阀门质量不高造成的。设备中,氢回氢总管的管路、法兰处应做为平时检查的重点部位。此类漏氢主要通过更换密封垫,研磨修理以及更换阀门来避免。

(四)密封油系统携带漏氢

正常情况下密封油系统氢、空两侧油压相等,然而在平衡阀不能正常工作时,氢侧油压大于空侧油压,使得油内携带的氢气进入空侧密封油中,造成泄漏。

(五)密封瓦磨损或密封瓦卡涩造成漏氢

密封瓦磨损导致系统运行不正常、氢系统密封不足漏氢,并通过密封瓦串至轴瓦腔室内,在排烟风机出口处及主机润滑油箱内部都有可能测量到氢气。

四、电气故障预防措施

(一)线圈故障预防措施

多种线圈故障发生的原因多是绝缘层作用失效引起的,所以可以将绝缘层保护作为预防措施制定的切入点。主要措施有四方面,其一无论是定子线圈还是转子或其他线圈,都要在材料选择上保证质量,毕竟线圈还要经受长期的摩擦运转,所以保证材质,会使线圈忍受磨损的时间延长,绝缘效果从弱化到完全失效的时间也会增长。另外,维修人员定期要对线圈磨损情况进行检查,并对绝缘效果进行检验,如果线圈有被电压击穿的可能性,意味着绝缘效果快要完全失效,要及时更换,避免形成更大的隐患。其二线圈磨损和频繁启停次数以及满载运行时间有关,但发电厂的供电需求要得到满足,频繁启停次数和运行时间要减少,只能增加发电机的数量,使新增加部分分担其他发电机的运行任务。此外,可以对发电机的运行时间进行限制,使多台发电机可以轮流运转,以给发电机休息时间。其三做好绝缘层清洁工作。其四,有些线圈如定子线圈在运行中,因为磨损严重,其本身的温度会上升,最后有可能导致绝缘层被烧坏,所以还要对温度进行预防控制。

(二)电气故障预防措施

每种故障都有对应的预防措施,对于第一种,主要控制点应在漏磁和涡流上。要使漏磁量减少,可以采用导电屏蔽的方式使磁量被阻挡在外,该屏蔽设施安置在机组铁芯端板处。对于涡流控制,主要以提高电阻方式来降低电流产生变大的机会。如此漏磁和涡流损耗就能被控制住,线套管温度升高的机会也会降低。对于第二种要么研究出大轴新材质,改变其金属特性,要么对轴瓦进行实时监控,使其出现故障的机会少一些。对于第三种,除了要使变形的接触片得到更换外,还要做好转子的清洁工作。对于第四种主要控制好变阻器等部件,使其不会成为电刷稳定的影响因素。

(三)发电机漏氢查找经验总结:

当出现漏氢问题时,首先应该考虑系统,运用排除法进行查找,遵循先系统,后本体的原则,逐渐把范围控制在可控范围内。这样才能找到漏点,从而避免不必要的工作。在整个过程中一定要注意工艺水平,合理的选用材料,规范制作,所使用的压力必须均匀、同时必须充分注胶等。而且还应充分考虑运行工况时的各种温度、振动等等数据[2]。

结语;

电厂发电机只有各部位都保持安全稳定状态,发电机整体运行才会正常顺畅,否则不仅生产效率得不到保证,发电机带故障超负荷运行,也会消耗大量电量,所以发电机必须处于正常状态,否则电厂得不偿失。所以维修人员要将预防措施一一落实到相应部位处,并做好日常维护和实时监控工作。

参考文献:

[1]赵忠林.电厂发电机常见故障原因分析及预防[J].黑龙江科技信息,2014(19):109.

[2]郭俊虎.火电厂发电机组常见电气故障维修与预防[J].科技创新与应用,2014(09):95.

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