探究电厂发电机运行中的故障及其处理方法

赵国展

摘 要：电厂中发电机的主要作用在于将机械能转化成为电能，从而可以为各项设备运行提供重要基础，且其能够在一定程度上影响企业的收益和发展，所以对于电厂发电机在运行过程中的故障必须予以重视，也就需要积极探究其中的原因，并提出相应的处理方法。

关键词：发电机;故障;处理方法

发电机运行的过程中能够受到诸多因素的影响，例如震动、发热以及设计、运行管理等，由此，能够出现发电机温度升高、绝缘故障、自动跳闸、失去励磁以及升不起电压等多项不良情况，并导致发电机的正常运行受到严重影响。本文中，将针对以上各项故障进行探究和有效处理。

1 线圈、铁芯温度过高

1.1故障原因

导致发电机出现温度过高情况的原因主要可以分为三种类型：（1）冷却通风系统失效：例如夏季气温较高，环境中的冷却空气温度也相对较高，或是空气中灰尘数量较多，也就可能导致通风道中出现滤尘器堵塞情况，再或是电机本体内聚集大量灰尘，导致通风口堵塞，即能够导致冷却效果下降，特别是封闭式的通风发电机，其空气冷却器可能出现结垢情况，同样能够对冷却器工作效率产生影响，并导致入口空气的温度过高;（2）发电机存在线圈构造不完善情况，例如定子端，线圈焊接质量偏低引起焊接点电阻过大，也就易导致过热情况出现;（3）定子铁芯过热：导致定子铁芯过热情况出现的原因通常在于铁芯短路并形成涡流，因为旧式的发动机铁芯之间处于纸绝缘状态，所以易发生绝缘破坏情况，并导致铁芯短路，最终出现过热情况，并且在通风沟之中，如果出现电阻埋入元件情况，亦能导致涡流出现，并引起铁芯的局部过热[1]。

1.2处理方法

检查过程中，如果出现温度过高的情况，应及时检查空气冷却系统，且主要针对冷却空气温度进行检测，保持风道挡板处于完全打开状态，同时避免滤尘器发生堵塞。若通风电机为封闭式，则需针对空气冷却水的出入口阀门打开状态进行检查，若未打开，则应立刻将阀门全部打开。在完成上述操作以后，若仍未解决问题，则应对发电机线圈进行检查，查看铁芯或转子温度是否过高，若存在转子或铁芯温度过高情况，则需要合理降低发电机的无功负荷，以促使其温度尽快降低至许可值。

2 内部绝缘故障

2.1故障原因

发电机的内部出现绝缘故障，原因主要在于发电机线圈出现绝缘损坏，或是其中的铁芯出现短路情况，进而引起继电保护。从总体上来看，导致接地故障的原因主要可以分为以下几个方面：（1）过电压：在发电机处于单相接地状态时，另外两相电压则会升高，若A相弧光接地，发电机定子线圈的两相中必须出现一相绝缘不佳的情况，且此时绝缘不佳的一相即可能直接被过电压击穿，并导致两点接地故障出现;（2）设施不完善：在直配线系统之中，如果未对防雷设施进行有效落实，发电机则可能遭受到雷电波袭击，并导致线圈绝缘被击穿，如果铁芯长时间处于短路发热的状态，或是线圈持续处于温度过高的状态，则能导致线圈发生绝缘劣化，并致使绝缘的强度下降，从而引起绝缘被击穿;（3）检修工作疏忽：在开展检修工作的过程中，若工作人员疏忽将部分工具或零件遗落于发电机之中，或是出现转子零件掉落情况，则有可能导致绝缘线圈受到损坏，进而则能出现绝缘损坏情况;（4）定子线圈端部焊接不良：如果在定子线圈的端部接头位置出现焊接效果不良的情况，发电机在运行过程中极易出现过热情况，不仅能够引起接头的开焊，还能够导致电弧将绝缘烧坏[2]。

2.2处理方法

在出现内部绝缘故障之后，工作人员应立即将变阻器调节至最大，同时断开励磁开关以及发电机开关，并开展细致的检查工作。在此过程中，如果发生火灾，即应按照常规的发电机火灾事故开展处理工作。

3 自动跳闸

3.1故障原因

导致发电机自动跳闸情况出现的原因主要在于以下几个方面：（1）发电机自身存在内部故障：例如转子线圈两点接地、定子线圈儿接地或短路，以及转子线圈着火等;（2）发电机外部故障：例如母线短路等;（3）工作人员操作失误;（4）断路器机构误动作或保护装置误动作;（5）发电机内部绝缘故障导致继电器动作，最终引起发电机出现跳闸情况;（6）过电流继电器动作导致电机跳闸。

3.2处理方法

出现自动跳闸情况之后，工作人员应及时对电压和频率进行相应调整，明确问题出现的原因并及时解决之后，还应快速组织开展重新并列工作。如果未能明确跳闸原因，而电力系统要求发电机加入并列，则应首先选择将发电机加入并列，直至高峰负荷时段结束，立即对其进行解列处理，再对跳闸原因进行细致检查。需要注意的是，如果发电机在恢复并列之后仍然存在跳闸情况，或是解列之后不能恢复并列，则必须及时对其中的原因进行细致查找并及时解决[3]。

4 升不起电压

4.1故障原因

在一般情况下，励磁机需要通过剩磁对励磁电压进行建立，而如果励磁机无励磁。励磁电压则无法建立，即使发电机为新装备，其中剩磁消失的几率也较大。如图1显示，此为正常的励磁回路接线模式，励磁机电枢的正极S1与线圈LLQ的正极F1之间进行连接，同时负极H2借助励磁变阻器FZ和LLQ的负极F2之间进行连接.只要保证接线正确，机器在停止运行之后，剩磁方向即能够与电流方向，也就是由F1——F2的方向进行对应。在对励磁机进行解体检修的过程中，若发生接线错误情况，例如接反线圈正负极，或是在发电机运行过程中流经llq的电流。即能够导致磁场及铁芯的剩磁方向相反。也就导致剩磁受到大幅度的削弱，甚至导致剩磁消失，也就无法对电压进行有效建立。

4.2处理方法

首先需要对励磁回路中有无断线情况进行细致检查，确认电刷位置是否正确，以及电刷接触是否良好，若一切情况正常，而励磁电压表仍不能正常显示，即为励磁线圈接错方向，也就需要将其正负极进行互換，而若此时励磁电压表无指示，则应于励磁线圈上增加直流电源，一般采用蓄电池即可，以能够为励磁机充磁。并且，在进行充磁的过程中，应保障直流电源的正负极与励磁线圈的正负极完全对应，且需注意断开开关，同时将励磁电阻调节至最大程度，以避免高电压出现[4]。

结束语：

在本文中，主要针对电厂发电机运行过程中可能出现的故障进行了简单探讨，并根据实际情况提出了相应的处理方法，以对各项不良情况进行及时有效的改善，从而为电铲发电机的运行提供了重要动力，同时也希望可以为电厂生产工作的安全和稳定提供基础，从而可以有效推动电厂的发展。

参考文献：

[1] 杨健锋. 水电站水轮发电机组常见故障技术处理方法探索[J]. 中国设备工程， 2020， No.438（02）：100-101.

[2] 刘远红， 郭攀攀， 张彦生，等. 通过信息融合方式进行风力发电机故障诊断的方法和装置：， CN110991566A[P]. 2020.

[3] 陈慧. 发电机出口断路器液压弹簧操作机构常见故障诊断方法及实际案例处理[J]. 电工技术， 2020， No.513（03）：134-136.

[4] 邓彤. 黑河塘电站水轮发电机励磁回路接地故障的分析与处理[J]. 低碳世界， 2019， 009（009）：84-86.

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