发电机损坏事故的预防.docx

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发电机损坏事故的预防

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发电机损坏事故的预防

（一）加强发电机的安全运行维护

　　对于备用中的发电机及其附属设备，应按规定进行维护和监视，使其经常处于完好状态，随进可以立刻起动。

当电机长期处于备用状态时，应该采取适当的措施防止线圈受潮，并保持线圈温度在5℃以上。

　　1．防止绝缘事故

　　由于长期运行过程中，受到电、热、机械力的作用和不同环境条件的影响，发电机定、转子绕组绝缘会逐渐老化，最终丧失其应用的性能，使发电机不能继续安全运行。

　　发电机定子绝缘损坏一般是绝缘存在局部缺陷、绝缘老化和定子部件松脱磨损等原因引起。

发电机内漏油，水内冷发电机定子端部渗、漏水，氢冷发电机氢气湿度过高，均会使得定子绝缘遭到破坏。

对定子线棒采用环氧粉云母绝缘的发电机，定子槽楔没有打紧，定子端部绑环及各种垫块没有与线圈绑牢垫紧，机械紧固件没有拧紧锁住，端部振动大，都将使绝缘磨损。

如果定子绕组端部线棒固定不牢，线棒将在运行中振动磨破绝缘造成端部要间短路事故。

为了消除定子绕组端部短路事故，必须提高发电机绕组端部线棒的固定性，在端部宜采用组合楔块加切向支撑板和绝缘支架间增设切向横梁与绑扎的加固措施。

对引线过长、支撑点较少的固定结构，必须在引线上采用增设支撑梁的固定措施。

应重视并加强定子绕组端部线棒鼻部绝缘。

另外，线松动可能产生电腐蚀，也将破坏定子绝缘。

定子绝缘的破坏，将导致发电机定子绝缘击穿，损坏发电机。

　　电厂运行维护中应注意检查发电机绝缘的状况，必要时要安排测量发电机定子线圈端部固有振动频率。

当确认绝缘强度和机械强度已普遍不能正常运行时，应及时进行处理，以确保发电机的安全运行。

　　2．防止定子铁芯损坏

　　烧坏定子铁芯的原因主要以下几个方面：

（1）发电机定、转子零部件松脱，打坏铁芯造成短路；

（2）定子绕组绝缘击穿，导线烧断引起电弧或电容电流过大；

　　（3）制造、检修时在铁芯部位遗留杂物，如螺帽、锯条、焊条、焊渣等；

　　（4）铁芯存在制造缺陷，硅钢片间有短路，运行中产生涡流，或铁芯内部通风不良，发展成为局部过热。

　　为了防止定子铁芯的烧坏，特别要防止定转子零部件脱落和金属异物遗留在定子内，造成铁芯短路从而烧坏定子铁芯，同时，还应着重检查铁芯的压紧情况、压指有无偏差以及两端齿部有无松弛现象。

运行中发现铁芯温度局部突然升高或定子一点接地时，应按规程规定迅速处理。

　　3．防止转子损坏

　　发电机转子护环、心环设计结构如果不合理，运行后将出现裂纹、变形、小齿掉块等现象，严重时将导致发电机转子护环及零部件断裂飞逸。

发电机冷却气体湿度过大，则可能诱发或加速护环的应力腐蚀，而转了上平衡螺丝、平衡块、风扇固定螺丝、引线固定螺丝等有松动或未锁紧现象，也将导致发电机损坏。

　　转子绕组有严重的匝间短路或是冷却情况不佳，可能使发电机转子绕组过热变型及损坏。

当转子发生一点接地时，应及时查找接地原因并进行处理，以防烧伤转子或护环。

　　为了防止转子绕组变形，应尽可能减少开停机次数，以便减小变形的积累。

检修时应认真检查转子护环与中心环的嵌装处及表面有裂纹、位移和腐蚀等异常情况。

　　4．防止氢冷却系统故障

　　对于氢冷发电机，氢压要达到额定值。

降低氢压运行时，要相应降低机组负荷，氢气的纯度按容积计须在96％以上，同时气体混合物内的含氧量不超过2％，机内气体混合物的湿度不超过10g/m3。

当机内氢气纯度低于96％时，应进行排污，同时把新鲜的氢气充到发电机。

当发电机氢压降低时，通常应由自动补氢装置来补充氢气。

在运行中，还应检查油水继电器的情况，发现有油水时，应及时放净并迅速找出原因并加以消除；经常检查循环干燥器的积水情况，干燥剂失效应进行更换；氢气湿度超过10g/m3时，应排污并充入新鲜氢气或适当升高入口风温，同时注意观察并降低氢源湿度。

　　发电机投氢后，无论运行与否，密封瓦供油不得中断，且保持密封油压高于机内氢压0.03～0.08MPa（一般维护0.05MPa左右），不能过高或过低。

密封油系统要求工作密封油源与备用密封油源之间的联动回路必须完好。

在启动前，全套油系统应进行一次油循环，检查油系统工作情况是否正常，同时使系统中余留的杂物冲至过滤网处，予以清除。

对于气体管道系统要进行风压试验。

对发电机本体及其所属氢气冷却系统，在组装好后，用压缩空气试验其严密性（内冷机组只在静止状态下试验），并将所发现的漏气处消除，使氢冷系统的漏气量合乎要求。

对于发电机的换气方式，常用的是通过中间介质的间接置换，中间介质必须用二氧化碳或氮气，置换时气体系统压力应保持在最低容许压力，置换过程中，应定期取出气体混合物的试样，进行化学分析，直至合格。

氢冷发电机启动时，不宜过早地向冷却器送水，以免将发电机冷却至水温，损伤绝缘和机件，应在入口风温高于20℃时才送水，以便随着负荷的增加，相应增加冷却器进水。

　　5．防止冷却水系统故障

（1）定、转子漏水。

定子绕组漏水常见于端部固定不良，在长期电磁力的作用下疲劳断裂。

定子水电接头螺帽断裂漏水，引水管质量欠佳，加上引水管的排列有交叉，绑扎固定不牢，运行中相互摩擦，导致破裂漏水。

定子绕组空芯导线质量差，有砂眼，水压检查时未检出，造成运行中破裂漏或渗水等。

　　转子漏水部位多见于引水管拐角断裂漏水。

主要原因是在运行时转子拐角处受立变应力的作用产生疲劳裂纹。

还有转子绕组引水管和水接头疲劳，进水箱胀管不牢等原因。

　　因此，在运行中要加强监视，及时发现漏水苗头。

漏水检测装置应灵敏可靠，能及时反映漏水现象。

在定子绕组端部采取措施固定好引水管，防止相互摩擦，尽量使引水管不交叉接触。

转子引水拐角如为铜质的应更换为不锈钢拐角，并采用钢丝编织管取代原有的丁腈像胶复合管。

（2）防止定、转子绕组过热堵塞。

引起空芯铜管堵塞的原因有很多，诸如发电机内冷却水质长期不合格，使空芯铜管内产生氧化侗，使管壁腐蚀结垢，越积越厚，管子通流面积减少、水量减少、温度升高，局部过热烧毁绕组。

橡皮垫床碎末、转子出水支座内涂层脱落（或锈蚀）和转子进水处石棉盘根运行中磨损产生的粉末物质等在导线中造成异物堵塞，应结合检修机会进行反冲洗。

　　在开机、停机过程中应注意监视转子进水压力表，并随转速的变动调整进水阀门开度，在运行中应经常对进、出水湿度和绕组温度进行监视，严格做好内冷水质的监督和控制，还要特别注意防止进水装置的挡圈、滤网、石棉盘根等破损并进入水系统，严格防止异物掉入水系统。

对于水内冷发电机，要检查定子和转子冷却水的流量、进出水温度、水质导电率以及进出水压力应符合正常值。

通过窥视孔检查机内无渗水、漏水、结露、流胶、异物，引水管无相互碰擦、弯曲，无烟火等异常现象，加强定期运行分析工作，定期测量定子端部冷却元件出水温差，以监视是否有结垢现象。

定期分析定转子线圈温升，以监视是否有腐蚀阻塞现象。

另外，运行中水冷器投入或切换时，均应注意将内部空气经顶部放气门排净，以免发生断水故障。

　　为了防止发电机损坏事故的发生，应加强对机组制造质量的监督和检查验收，对已经暴露出来的制造问题，应与制造厂联系采取针对性的改进措施。

对安装工艺加强监督、检查、验收，要把设备缺陷消除在试运、投产之前。

在发电机检修时，应注意各部件有无松动、磨损现象，转子部件上有无伤痕和裂纹等。

切实防止发电机在检修中进水受潮，防止将工具等遗留在发电机内，提高检修质量，加大维护力度，防止漏水、漏油、漏氢。

采用完善的发电机的安全监控手段，如测温、检漏报警、转子匝间短路探测，氢气连接检测等在线监测装置。

对于氢冷发电机，要严格采用消除漏氢的技术措施，如定子外壳各处结合面，引出线套管、出线罩子一台板结合，氢系统阀门等处密封不佳，将使得发电机漏氢，一旦遇火将产生氢爆或着火，损坏发电机。

在运行时，要严格控制氢气的湿度，发电机的补氢管道必须直接从储气罐中引出，不得与电解槽引出的管种连接。

200MW机组运行中，内冷水温度应在40±2℃，氢气进风温度保持在35～40℃范围内，发电机和补氢管道的放水门要定期放水。

另外，对氢冷发电机，要禁止烟火，定期分析，防止氢爆损坏设备。

对于水内冷发电机，水冷系统必须保证向发电机供给足够的水量，保证进入发电机的冷却水温度为10～40℃并且质量良好。

发电机在启动前，应从窥视孔内检查定子线圈引水管和线圈绑扎的情况，应无引水管渗水和漏水、引水管断裂、绑线断裂、垫块松动等异常情况。

发电机断水跳闸及低水压、发电机断水、漏水信号等校验正常。

对于发电机，必须按照规程中的规定，加强监视和检查维护，如定时监视发电机定子绕组、定子铁芯和进出风的温度，监督定子及励磁回路绝缘的电压表，对发电机及其附属设备定期进行外部检查，以及大、小修后对绝缘的检查等。

对于运行20年以上或多次发生绝缘击穿事故的发电机，要缩短试验周期，加强绝缘监督。

（二）发电机异常运行和事故处理

　　1．非全相运行的处理

　　发电机发生两相短路，或是发电机的出口断路器非全相分、合闸，将使得发电机非全相运行，产生负序电流。

负序电流的出现，在转子上产生的二倍工频环流的集肤效应，使转子表层的电流密度增大，产生附加损耗，引起发热甚至损坏转子和护环。

另外，还可引起附加振动，形成附加应力，可能造成某些部件疲劳和机械损坏。

　　为了防止发电机非全相运行烧坏转子，要严格保证发电机或发电机变压器的开关机构的可靠性，有条件的应将其接入失灵保护，对100MW以上的发电机，应装设负序电流表和负序保护装置，负序保护采用反时限过电流继电器。

　　2．定子接地的处理

　　对于容量为150MW以上或者接地电容电流大于5A的汽轮发电机，当发生定子绕组单相接地时，无论接地点是在发电机内或机外，均应立即与电网解列，并断开励磁。

此类发电机发生定子接地时，都应动作于跳闸，对其他汽轮发电机书迅速转移负荷，如发生定子回路一点接地，应立即查明接地点，如确认接地点在发电机内部，则应解列发电机，切断励磁。

单元接线的发电机变压器组寻找接地点的时间至多不得超过30min。

　　3．发电机温度异常

　　当发电机各部分的温度与正常值有很大的偏差时（发电机绕组和铁芯的温度、冷却气体或水的温度或温升超过正常值等），值班人员必须立即根据仪表检查有无某种不正常的运行情况（三相电流不平衡或定子绕组水路堵塞等），同时查明冷却器阀门是否已全开及冷却水系统是否正常，并将所发现的情况报告给值长和分场的领导。

值班人员应采取一切措施，查明消除过热的原因。

如果发电机的过热是由于冷却水的中断或进入到冷却器的水量减少，则应立即恢复供水。

如果不能恢复，则应减少负荷或将发电机自电网解列。

　　4．发电机着火

　　当发电机着火时，立即打掉危急保安器解列停机。

在确认发电机已解列后，空冷发电机应根据现场的水灭火装置使用规程，立即向机内喷水，直到火完全熄灭为止；氢冷却的发电机则应用二氧化碳灭火，水内冷发电机应使水泵继续运行，直至火熄灭为止。