发电机检修维护规程讲解.docx
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发电机检修维护规程讲解
发电机检修规程
1.总则
1.1设备概述
我公司热电运行分厂共有7台发电机。
其中#1～#3发电机为武汉汽轮发电机厂生产的QF-30-2型发电机，励磁系统为旋转整流无刷励磁。
励磁机为TFL-130-4型交流励磁机，为转枢式励磁机，电枢以三相电力供给同轴旋转的硅整流装置整流后再对发电机励磁，励磁机定子磁场由静止可控励磁装置提供，此可控励磁装置由发电机机端电压供电并按比例调节；#4～#6发电机为武汉汽轮发电机厂生产的QF-30-2型发电机，励磁系统采用静止整流励磁系统,其主要由励磁变压器、晶闸管整流桥、自动励磁调节器及起励装置、转子过电压保护与灭磁装置等组成；#7发电机为武汉汽轮发电机厂生产的QF-6-2型发电机，励磁方式与#4～#6相同。
1.2使用范围
本规程适用于山西鲁能晋北铝业的#1～#7发电机的维护检修。
1.3设备主要技术性能、参数
1.3.1#1～#3发电机设备参数
视在功率
35300kVA
功率因数
0.85
有功功率
30000kW
额定转速
3000r/min
额定电压
10500V
额定频率
50Hz
额定电流
1941A
效率
97.8%（计算值）
1.3.2励磁机设备参数
额定功率
130kVA116kW
额定电压
203V
额定电流
370A
频率
100Hz
转速
3000r/min
功率因数
0.89
相数
3
接法
星型
绝缘等级
B/B
励磁电压
122V
励磁电流
8.5A
1.3.3#4～#6发电机设备参数
型号
QF-30-2
额定容量（KVA）
37500
接线方式
Y
额定功率（KW）
30000
功率因数
0.8
额定频率（HZ）
50
冷却方式
空气冷却
额定电压（KV）
10.5
极数
2
额定电流（A）
2062
相数
3
额定转数（r/min）
3000
效率
97.73%
额定励磁电流（A）
391.6
励磁方式
静态自励磁
额定励磁电压（V）
193.5
绝缘等级
F/B（绝缘等级/使用等级）
制造厂家
武汉汽轮发电机厂
1.3.4#7发电机设备参数
型号
QF-6-2
额定容量（KVA）
7.5
接线方式
Y
额定功率（KW）
6
功率因数
0.8
额定频率（HZ）
50
冷却方式
空冷
额定电压（KV）
10.5
极数
2
额定电流（A）
412
相数
3
额定转数（r/min）
3000
效率
97.04%
额定励磁电流（A）
228
励磁方式
静态自励磁
额定励磁电压（V）
103
绝缘等级
F
制造厂家
武汉汽轮发电机厂
1.4基本结构
发电机由建立磁场的转子和定子两大部分组成。
1.4.1定子
1.4.1.1定子由定子铁心、定子绕组、机座和端盖等部件组成。
1.4.1.2定子铁心由硅钢片冲制迭压而成，硅钢片之间相互绝缘，定子铁心的两端用非磁性铸铁压圈和齿压板压紧，整个铁心固定在机座上。
定子铁心内圆上冲有槽，用以嵌装定子绕组。
1.4.1.3定子绕组是同步发电机进行能量转换的主要部件。
定子线圈采用半组式，端部结构为篮式，线圈由多股双玻璃丝包线间隔排列组成，定子线圈中通过的电流很大，为减小电流集肤效应造成的附加损耗，绕组一般采用多股相互绝缘的导线并绕组成，并在槽内部分进行编组换位，使线圈每一股线在槽中沿轴线方向的各段长度上占有不同的位置。
整个线圈外面包有对地绝缘。
1.4.1.4机座是支撑定子铁心和绕组的部件，不但要承受发电机的重量，还要承受正常运行和短路故障时的各种力矩作用，用钢板焊接而成。
端盖用螺栓固定在机座上。
1.4.2转子
1.4.2.1转子由转子铁心和转子绕组组成。
1.4.2.2转子铁心由铁心、护环、中心环和风扇等组成。
发电机运行时，转子圆周速度高大150m/s左右，高速运转下的转子部件受到很大的离心力，因此需要转子结构牢固，材料机械强度高。
转子采用整体钢煅制，为减低转子轭部的磁密，中心孔在本体部分的一段塞有铜棒，大轴加工辐向线槽，用以嵌装转子线圈。
槽部线圈对地为环氧酚醛玻璃坯布烘压的槽衬，端部线圈和护环整体用垫块撑紧。
护环为非磁性煅钢。
转子大齿有轴向通风槽并配有分段的钢槽楔，楔上有径向通风孔，本体两端小齿加工有小通风道，本体车有通风孔，以加强表面的散热能力。
1.4.2.3转子线圈由两组线圈串接而成，各线圈垫有绝缘，线圈外包有对地绝缘。
为克服高速转动产生的离心力，转子绕组在槽内用不导磁、高强度的硬铝楔压紧；端部采用护环和中心环，给与可靠固定。
集电环热套于隔有绝缘的转轴上，电刷和刷架固定于定子外壳，用以引入发电机转子电流。
1.4.3工作原理
1.4.3.1发电机由建立磁场的转子和定子两大部分组成。
转子通入由励磁机提供的励磁电流，在发电机内部产生一个同步旋转的磁场，磁场与发电机定子绕组产生相对运动，使定子绕组产生感应电动势，当发电机接上负载时，定子绕组中产生三相电流，此三相对称电流产生另一个旋转磁场——电枢旋转磁场，这两个磁场以相同的转速、相同的转向旋转，彼此之间没有相对运动。
1.4.3.2发电机励磁为旋转励磁方式，发电机机端电压经降压后供给静止可控硅，由静止可控硅根据发电机的运行状况跟踪调节输出的直流电流，该直流输出供给发电机励磁机电枢绕组，该电枢绕组产生的旋转磁场与励磁机定子绕组产生相对运动，励磁机定子绕组中产生三相电流，经旋转硅整流装置调节后，供给发电机励磁绕组，即发电机转子。
1.5设备点检标准
序号
点检内容
判定基准
点检
周期
点检状态
点检方法
停车
运转
五感
仪器
其它
1
发电机运行声音
无异常声音
1D
√
√
2
厂房环境温度
≮5℃
1D
√
√
3
冷却气体温度
-20~+40℃
1D
√
√
4
空气冷却器进水温度
≯33℃
1D
√
√
5
励磁回路电压
电流电压正常，电刷接触良好，无火花、跳动
1D
√
√
6
励磁回路对地绝缘
大于0.5MΩ
1D
√
√
7
轴承振动
（垂直、纵向、横向）小于0.03mm
1D
√
√
8
轴承温度
≯80℃
1D
√
√
9
轴承进油温度
35~45℃
1D
√
√
10
轴承出油温度
≯65℃
1D
√
√
11
定子绕组温升限值
≯80K
1D
√
√
12
转子绕组温升限值
≯90K
1D
√
√
13
定子铁心温度
≯80K
1D
√
√
14
发电机内部
无摩擦、放电、打花等异常现象
1D
√
√
15
轴承座绝缘垫
卫生清洁，无油迹和脏污
1D
√
√
16
电压与额定值偏差
不超过±5%
1D
√
√
17
频率与额定值偏差
不超过±2%
1D
√
√
18
负序分量/额定电流分量
≤0.1
1D
√
√
19
刷握下沿与滑环表面间隙
刷握下沿应有3-4mm的间隙，滑环与碳刷表面间隙0.20mm
1W
√
√
20
电刷、刷辫是否过热冒火
电刷、刷辫无过热温度小于90℃电刷火花等级小于1.5级
1D
√
√
√
21
电刷在刷握中活动自如
活动自如，无卡住
1D
√
√
22
电刷磨损情况
磨损长度到小于三分之一或到碳刷限位时时更换
1W
√
√
√
23
检查弹簧和弹簧压力
≮0.8Kg
1W
√
√
24
集电环椭圆度及不平整度
椭圆度≯0.05mm;表面不平整度≯0.2mm.
1Y
√
√
1.6易损部件
发电机的易损部件主要有：
励磁及接地碳刷、恒力弹簧卡子、刷握、轴瓦。
1.7设备备件清单
序号
名称
规格型号
材质
单位
台用量
备注
1
垫圈
111Q10.00004
耐压橡胶板
件
1
转子装配
2
垫圈
3Q10.006a
耐压橡胶板
件
1
转子装配
3
风扇
41Q10.00.030
件
1
转子装配
4
风扇
41Q10.00.010
件
1
转子装配
5
键
3Q10.004a
件
2
转子装配
6
槽楔
95Q53.00.000-7
3240
件
54
转子装配
7
接地电刷
3Q00.070a
件
1
8
座式轴承
3Q30.000a
套
1
发电机
9
碳刷装配
95Q5000.010A
套
4
励磁碳刷
10
座式轴承装配
41Q51.01.000
套
2
励磁机
11
风扇
95Q53.04.006
3OMn2
套
1
励磁机
12
整流环
95Q53.04.003
3OMn2
套
1
励磁机
13
整流环
95Q53.04.002
3OMn2
套
1
励磁机
14
硅整流器（反向）
Z×S500A/2000V
个
6
励磁机
15
硅整流器（正向）
Z×R500A/2000V
个
6
励磁机
16
导电杆
93Q53.04.013
H62
个
1
励磁机
17
绝缘板
93Q53.04.012
块
1
励磁机
18
碳刷
D104DT65×32×25
16
1
二期发电机
19
恒力弹簧卡
D104DT65×32×25
16
1
二期发电机
20
碳刷
D172DT40×12×12
4
1
一期发电机
21
恒力弹簧卡
D104DT65×32×25
16
1
一期发电机
2.设备维护保养
2.1日常维护
发电机日常维护主要是对滑环、碳刷维护，主要项目及要求如下：
2.1.1检查滑环与碳刷接触面处，应无火花；
2.1.2检查碳刷在刷握内应无跳动、摆动或卡涩的情况，弹簧压力正常；
2.1.3检查碳刷刷辫是否完整，刷辫与碳刷的连接是否良好，有无发热及碰壳等情况；
2.1.4检查碳刷边缘是否有剥落现象。
如果碳刷磨损厉害或刷块有剥离现象，就必须更换碳刷；
2.1.5检查碳刷的磨损程度如何，有无必要更换过短碳刷；
2.1.6检查有无因机械振动等原因而引起碳刷跳动；
2.1.7检查刷握和刷架上有无积垢等，若有积垢须用刷子扫除或用吹风机吹净。
2.1.8检查滑环、碳刷表面应无变色过热现象，其温度应不大于120℃。
2.2定期维护
由于发电机的特殊性，无定期维护项目。
2.3常见设备故障处理
序号
故障现象
可能原因
处理方法
1
发电机温升过高
1、1.发电机没有按规定的技术条件运行，如定子电压过高，铁损增大；负荷电流过大，定子绕组铜损增大。
2、2.发电机的三相负荷电流不平衡，过载的一相绕组会过热。
3、3.风道被积尘堵塞，通风不良，造成发电机散热困难。
4、4.进风温度过高或进水温度过高，冷却器有堵塞现象。
5、5.定子铁芯绝缘损坏，引起片间短路，造成铁芯局部的涡流损失增加而发热。
6、6.定子绕组的并联导线断裂，使其他导线的电流增大而发热。
1、1.要进行必要的调节和处理，使发电机按照规定的技术条件运行。
2、2.应调整三相负荷，使各相电流尽量保持平衡。
3、3.应清除风道积尘、油垢、使风道畅通无阻。
4、4.应降低进风或进水温度清除冷却器内的堵塞物。
在故障未排除前，应限制发电机负荷，以降低发电机温度。
5、5.应立即停机进行检修。
6、6.应立即停机进行检修。
2
发电机中性线对地有异常电压
1.发电机机绕组有短路或对地绝缘不良。
2.空载时中性线对地无电压，而有负荷时出现电压，由于三相不平衡引起的。
1．更换绕组或绝缘处理。
2.应调整三相负荷使其基本平衡。
3
发电机电流过大
1.负荷过大。
2.发电机出口母线发生相间短路或接地故障。
1.应减轻负荷。
2.出口母线检修，排除故障。
4
发电机端电压过高
1.与电网并列的发电机电压过高。
2.励磁装置的故障引起过励磁。
1.降低并列的发电机的电压。
2.应及时检修励磁装置。
5
定子绕组绝缘击穿、短路
1.定子绕组受潮。
2.绕组本身缺陷或检修工艺不当，造成绕组绝缘击穿或机械损伤。
3.绕组过热，绝缘性能降低。
4.绝缘老化，电气性能变化，甚至使绝缘击穿。
5.过大电压击穿
5.1线路遭受雷击，而防雷保护不完善。
5.2发电机内部过电压，包括操作过电压、弧光接地过电压和谐振过电压等。
1.发电机绕组要进行烘干处理。
2.应按规定的绝缘等级选择绝缘材料，嵌装绕组及浸漆干燥等要严格按工艺要求进行。
3.加强日常的巡视检查，防止发电机各部分发生过热而损坏绕组绝缘。
4.要做好发电机的检修及预防性试验，若发现绝缘不合格，应及时更换有缺陷的绕组绝缘或更换绕组，以延长发电机的使用寿命。
5.1应完善防雷保护设施。
5.2加强绕组绝缘预防性试验，及时发现和消除定子绕组绝缘中存在的缺陷。
6
铁芯片间短路
1.铁芯片边缘有毛刺或检修时受机械损伤。
2.有焊锡或铜粒短接铁芯。
3.绕组发生弧光短路，造成铁芯短路
1.应用细锉刀除去毛刺，修整损伤处，清洁表面，再涂上一层硅钢片漆。
2.应刮除或凿除金属熔接焊点，处理好表面。
3.应将烧损部分用凿子清除后，处理好表面。
7
发电机起动后，电压升不起来
1.励磁回路断线，使电压升不起来。
2.励磁机的磁场线圈极性接反。
3.误把励磁线圈通以反向直流电，导致剩磁消失或反向。
1.应检查励磁回路有无断线，接触是否良好。
2.应将它的正、负连接线对换。
3.应重新进行充磁。
8
发电机振动
1.转子不圆或平衡未调整好。
2.转子大轴弯曲。
3.联轴节连接不正。
4.励磁绕组层间短路。
5.定子铁芯装配松动。
6.轴承密封过紧，使转轴局部过热、弯曲。
7.发电机通风系统不对称。
1.应严格制造和安装质量或重新调整转子的平衡。
2.可采用研磨法、加热法及锤击法等校正转轴。
3.应重新高速联轴节配合螺栓的夹紧力，必要时联轴节端面需重新加工。
4.应检修励磁绕组，并进行绝缘处理。
5.应重新装压铁芯。
6.应检查和调整轴承密封，使其与轴有适当配合间隙。
7.应注意定子铁芯两端挡风板及转子支架挡风板结构布置和尺寸的选择，使风路系统对称，增强盖板、挡风板的刚度并紧固牢靠。
9
发电机碳刷打火
1.电刷与集电环接触不良。
2.刷握松动或位置不正。
3.集电环表面不光洁。
4.电刷磨损过度。
5.电刷位置不在中心线。
6.电刷牌号、尺寸不符合要求。
7.发电机振动大。
8.弹簧压力不够。
1.研磨电刷接触面，使电刷的接触面达75%以上。
2.紧固和纠正刷握位置。
3.清洁或研磨集电环表面。
4.按原牌号电刷及尺寸更换新刷。
5.调正刷杆座至原有记号位置。
6.更换符合要求的电刷。
7.解决发电机振动问题。
8.应更换新的弹簧夹。
3.设备定期检修
3.1发电机小修
3.1.1周期
小修每6～8个月一次，或随机组停机消缺时进行。
根据设备运行情况，检修间隔需改变时，应提前提出申请。
3.1.2发电机小修项目
3.1.2.1检查清扫滑环，更换或调整电刷；
3.1.2.2检查、清扫励磁回路设备；
3.1.2.3检查、清扫空气冷却器，滤网和冷却系统风室；
3.1.2.4检查、清扫一次回路及附属设备；
3.1.2.5检查、清扫二次回路和进行保护、信号、连锁联动试验；
3.1.2.6测试发电机定子、转子、励磁机的绝缘电阻；
3.1.2.6检查轴承座绝缘。
3.2发电机大修
3.2.1周期
发电机大修一般每2～4年一次，或随机组大修时进行。
3.2.2发电机大修项目
3.2.2.1包括以上小修项目
3.2.2.2打开端盖，测量定、转子间隙；
3.2.2.3拆下励磁机定子，抽出大电机转子；
3.2.2.4检查端盖、护板、导风板、衬垫等；
3.2.2.5检查、清扫定子绕组引出线及套管；
3.2.2.6检查紧固螺栓和清扫端部绕组绝缘、绑线、垫块等；
3.2.2.7检查和清扫通风道及通风道处的槽部线绑绝缘，检查槽楔、铁芯；
3.2.2.8检查及校验测温热电阻；
3.2.2.9清扫转子；
3.2.2.10检查和测量套箍有无位移、变形，分段套箍的接缝处间隙有无变化；
3.2.2.11检查心环、风扇、轴颈及平衡块；
3.2.2.12检查清扫刷架、滑环、引线，调整电刷压力，更换电刷，必要时打磨滑环；
3.2.2.13检修励磁机和励磁回路；
3.2.2.14电气预防性试验。
4.发电机的检修标准
部位
项目
检修标准
外壳
外观
清洁、无油污，油漆无脱落；设备铭牌清晰
定子
绕组
线圈端部
绝缘表面应完整清洁，无起泡、老化及伤痕；线圈绑线及其层间垫块应完整、紧固、无松弛现象。
绝缘
绝缘完好，无过热、膨胀流胶、老化和脱胶等现象
引出线及套管
完整、清洁；绝缘无破裂、老化及机械损伤的痕迹；接触面无过热现象
槽楔
无松动、断裂、过热、磨损、变色、凸起等现象
硅钢片
紧密、完整、无锈蚀、过热、损伤及绝缘脱落现象
通风道
应清洁、畅通,无堵塞
转子
通风孔槽
应清洁，无积灰、锈蚀及堵塞现象
外观
无过热、变形，槽楔应无松动
套箍
无裂纹、变色，且铁芯部分无松动痕迹
轴承
油室油路
应清洁，无铸砂及污垢
轴瓦巴氏合金表面
应无刻划沟道、裂纹、气孔、夹杂物及托壳缺陷
轴颈与与轴瓦面中心角
60°~90°，接触分布均匀
轴颈与轴瓦顶部间隙
为轴颈直径的1.5/1000~2.0/1000
轴颈与轴瓦两侧面间隙
0.75/1000~1.0/1000
轴承盖与上瓦间隙
±0.03mm
挡油板间隙
上部为0.25~0.30mm;两侧为0.15~0.25mm；下部为0.1~0.15mm
定子与转子气隙
气隙应均匀，相互差不超过平均值的±5%
电刷装置
外观
无炭粉、油污、刷架轴、绝缘衬管、绝缘垫均应齐全坚固
刷握
无变形、损坏；刷握下部边缘与集电环的距离为2~3mm
压簧和拉簧
无损坏，弹性良好；压力应在14.700~24.5KPa
电刷与滑环接触面
接触面积应大于75%
刷架
固定牢固，绝缘衬管和绝缘垫应无损伤、污垢，绝缘电阻用1000V摇表测量不低于1MΩ
冷风室
卫生
清洁、完整，无杂物，密封良好
绝缘电阻
定子绕组
用2500V兆欧表测量，不低于8MΩ
转子绕组
在冷态（20℃）时，用500V兆欧表测量，不小于1MΩ
发电机埋置测温计
在冷态用250V兆欧表测量，不小于1MΩ
耐压试验
定子绕组
22000V（有效值）。
工频交流耐压试验，历时1min。
励磁绕组
1910V（有效值）。
工频交流耐压试验，历时1min。
超速试验
额定转速的120%的超速试验，历时2min不产生有害变形
5.检修作业标准
5.1检修前的准备工作
5.1.1将检修所需要的备品、备件、特殊材料计划上报上级主管部门。
5.1.2制定检修计划，并报上级主管部门，检修计划包括检修项目、消除缺陷项目、特殊项目、经批准的技术改进项目。
5.1.3根据检修计划，制定检修进度表，内容包括检修项目、人员分工、负责人、工时定额、进度、安全及技术措施等。
5.1.4制定检修特殊项目和改进项目措施，报上级主管部门批准。
5.1.5检修前，将常用工具、专用工具、备品、备件、特殊材料备齐登记，指定专人负责保管，并设专用箱运至现场。
5.1.6检修中所用图纸、资料、表格、记录本准备齐全，制定专人负责记录。
5.1.7组织检修人员学习检修工艺规程、安全规程、特殊项目和改进项目及有关规定。
5.2发电机检修工艺方法、注意事项及质量标准
序号
项目
工艺方法及注意事项
要求
1
发电机解体，拆下发电机端盖
1．拆发电机引线，螺丝装入专用工具袋，专人保管。
2．测量两端外端盖轴封间隙做好记录，拆端盖螺丝注意检查螺丝无发热、滑丝现象。
将外端盖吊至检修位置。
3．测量内端盖风档径向间隙并做好记录，拆内端盖螺丝并注意无发热、滑丝现象，将内端盖吊至检修位置。
4．检查端盖底部应无油污、金属粉末、绝缘材料磨损粉末及其他杂物。
5．打开刷架护罩，插下刷架引线，拆下刷家底座螺丝及穿心、固定螺线，将刷架吊至检修位置。
1．螺丝无发热、滑丝现象。
2．做好测量记录，吊装注意安全，防止碰撞其它设备。
3．端盖底部干净无杂物。
4．滑环及刷握无损伤。
2
测量定转子间隙后抽转子
1．拆发电机油管。
2．测量定转子间隙，应在发电机两端分四等份进行，并做好测量记录。
3．抽转子。
4．注意事项：
a.转子起吊时，护环、轴颈不得作为受力点，钢丝绳勿与集电环接触，轴颈在起吊前包扎好。
b.抽转子时注意防止钢丝绳碰伤铁心端部。
c.转子抽出后，用专用支架支撑牢固，定子应加篷布罩，防止外人（物）进入。
1．测量数据做好记录
2．轴颈、集电环等处做好防护，防止损伤。
3
发电机定子铁心检查
1．进入定子膛内检查，穿专用服装，定子膛内垫橡皮垫，带入的工具进行登记。
2．定子铁心用无水酒精、四氯化碳或者汽油清洗油垢等脏污。
3．铁心中如有发现金属或绝缘磨损粉末等异物，要查明原因，铁心如有反边毛刺等情况，要去毛修光。
1．定子铁心硅钢片排列整齐，无损伤变形及过热现象，无碰伤擦毛及短路现象。
2．定子铁心干净无油污灰尘等。
3．铁心无锈斑痕迹，无金属粉末、绝缘材料磨损粉末等异物。
4
槽楔及通风槽检查
1．用半磅小槌敲击槽楔表面，有哑声即表示松动，取出槽楔，下面垫以半导体垫条后，重新敲紧。
2．槽楔敲紧后，在两端关门槽楔处要用脱蜡玻璃丝带扎紧，并涂环氧绝缘漆。
3．通风槽闭眼严重的用胶木撑开，环氧固定，通风槽用清洁、干燥的压缩空气逐一吹扫。
1．槽楔紧固，无黄粉、过热现象。
2．线棒绑扎紧固，槽楔无松动现象。
3．通风槽畅通无堵塞现象。
5
线绑检查
1．检查线绑是否嵌紧，松动的用半导体垫条塞紧。
2．检查线圈端部绑扎是否牢固，松动的用玻璃丝带重新绑扎，并用环氧固化。
3．检查线棒表面有无绝缘损伤，对疑点进行分析鉴定。
1．线棒嵌紧牢固，表面无油污等脏污。
2．端部绑扎牢固无位移。
3．线棒绝缘无变色、发胖、松动、磨损现象。
6
槽口垫块检查
1．检查垫块和线圈表面有无磨损，如有，清理后，用玻璃丝包扎后刷环氧固化。
2．检查垫块有无位移松动，如有，用合适的材料垫紧。
1．绑扎带紧固，线棒表面无磨损。
2．垫块无位移松动。
7
端部线棒连接检查
1．检查线棒有无松动，有则加垫合
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