姜方劍

（浙江江山化工股份有限公司熱電廠，浙江 衢州324100）

0 引言

發(fā)電機(jī)是浙江江山化工股份有限公司熱電廠的主要設(shè)備之一，其由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋及軸承等部件構(gòu)成，在熱電廠中被廣泛應(yīng)用。發(fā)電機(jī)主要工作原理是電磁感應(yīng)定律和電磁力定律，其動力來源主要是水輪機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其他動力機(jī)械。其構(gòu)造的一般原則是用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。

1 3 000 k W發(fā)電機(jī)組的額定參數(shù)簡介

（1）額定功率：指發(fā)電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)所能輸出的最大有功功率，單位為k W或MW。

（2）額定效率：指額定狀態(tài)下發(fā)電機(jī)運(yùn)行的效率。

（3）額定頻率：一般50 Hz為法定額定頻率。

（4）額定轉(zhuǎn)速：當(dāng)交流電的頻率為50 Hz時(shí)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位為r／min。

（5）額定電壓：正常運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)的在線電壓，單位為V或k V。

（6）額定功率因數(shù)：指電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)。

（7）額定溫升：我國規(guī)定環(huán)境溫度以40℃計(jì)算，運(yùn)行中發(fā)電機(jī)定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組允許比環(huán)境溫度升高的度數(shù)。

（8）額定電流：指發(fā)電機(jī)在額定狀態(tài)運(yùn)行時(shí)的在線電流，單位為A或k A。

2 發(fā)電機(jī)的分類

（1）拖動型式：由汽輪機(jī)直接拖動的汽輪發(fā)電機(jī)。

（2）供水型式：繞組用水直接冷卻的電機(jī)，其冷卻水一般應(yīng)由獨(dú)立循環(huán)的水系統(tǒng)供給，并用水—水冷卻。

（3）軸承型式：汽輪發(fā)電機(jī)采用座式軸承或端蓋軸承。如汽輪機(jī)端的軸瓦設(shè)在汽輪機(jī)體內(nèi)時(shí)，由汽輪機(jī)制造廠供給；汽輪發(fā)電機(jī)需要具有單獨(dú)的、不設(shè)在汽輪機(jī)體內(nèi)的軸承時(shí)，則該軸承應(yīng)由電機(jī)制造廠供給。

（4）通風(fēng)型式：采用閉式循環(huán)的通風(fēng)系統(tǒng)，由氣體冷卻器將空氣或氫氣冷卻。

（5）電機(jī)絕緣：汽輪發(fā)電機(jī)的定子繞組、勵磁繞組和定子鐵心絕緣采用“B”級或耐熱等級更高的絕緣材料。

（6）勵磁型式：汽輪發(fā)電機(jī)的勵磁電流一般由同軸勵磁機(jī)供給，也可以用其他方式供給。

此外，發(fā)電機(jī)還可以按交直流、相數(shù)類、結(jié)構(gòu)、極對數(shù)、冷卻方式、用途、原動機(jī)、同異步等標(biāo)準(zhǔn)分類。

3 發(fā)電機(jī)常見故障原因及對策分析

浙江江山化工股份有限公司熱電廠目前有3臺汽輪發(fā)電機(jī)，其中1號機(jī)組為3 000 k W，2號機(jī)組為6 000 k W，3號機(jī)組為7 500 k W，都是濟(jì)南發(fā)電設(shè)備廠生產(chǎn)的。下面以1號機(jī)組為例，對發(fā)電機(jī)常見故障原因和對策進(jìn)行分析。機(jī)組型號是QFN－3－2，額定電壓是10 500 V，額定電流是206 A，額定轉(zhuǎn)速是3 000 r／min，額定頻率是50 Hz。

3．1 絕緣電阻低于標(biāo)準(zhǔn)或產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的數(shù)值

故障原因：（1）運(yùn)輸、存放、長時(shí)間停機(jī)或有水滴入電機(jī)內(nèi)使線圈受潮；（2）原動機(jī)轉(zhuǎn)速過低；（3）勵磁回路中的電阻超過正常值；（4）勵磁電刷偏離中性線；（5）二極管出現(xiàn)被擊穿的情形；（6）電機(jī)刷壓力過小，接觸面積過小，出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象。

對策分析：（1）可用短路電流法進(jìn)行干燥；（2）將原動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整到額定大?。唬?）改變磁場變阻器的電阻加大勵磁電流強(qiáng)度，檢查發(fā)電機(jī)附加繞組接頭是否斷線或接錯；（4）將電刷調(diào)整到適當(dāng)位置或更換新的電刷；（5）檢查已壞的設(shè)備，及時(shí)更換新件；（6）用砂布擦凈刷握內(nèi)表面，或?qū)椈蓧毫φ{(diào)整合適。

3．2 發(fā)電機(jī)發(fā)不出電

故障原因：（1）連接發(fā)電機(jī)的電線接線錯誤、發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速低于正常值；（2）油泥或氧化物存在于定子繞組與發(fā)電機(jī)配電設(shè)備之間的接線上，用于接線的螺絲脫落，連接線斷線、定子繞組斷線；（3）電刷被腐蝕，滑動不能自如；（4）原動機(jī)旋轉(zhuǎn)偏離原來方向，勵磁機(jī)繞組接線錯誤、極性接反；（5）可控硅勵磁裝置不起勵；（6）可控硅觸發(fā)不工作、發(fā)電機(jī)剩磁消失或太小。

對策分析：（1）檢查接線錯誤的地方，按施工要求糾正錯誤接線、測量轉(zhuǎn)速并使之保持額定值；（2）采用相關(guān)檢測設(shè)備檢查各螺絲接線情況，然后用萬用表查找具體的斷線位置；（3）首先檢查電刷是否能用，如果損壞，應(yīng)及時(shí)更換新的，如果簡單修理后還可使用，應(yīng)該用砂布擦凈刷握內(nèi)表面；（4）使原動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向回到正常位置，改正繞組接線，并按其極性用干電池、蓄電池重新充磁；（5）首先檢查主機(jī)是否有剩磁電壓，如果沒有則應(yīng)向轉(zhuǎn)子勵磁繞組充磁，或者檢查觸發(fā)器是否工作；（6）檢查交流電源是否投入，用直流電源重新充磁。

3．3 發(fā)電機(jī)電壓過低

發(fā)電機(jī)電壓太低的現(xiàn)象在維修過程中經(jīng)常會遇到，下面就導(dǎo)致發(fā)電機(jī)電壓太低的幾種情況進(jìn)行分析，并給出相應(yīng)的解決對策。

故障原因：（1）原動機(jī)轉(zhuǎn)速太低，勵磁回路電阻過大；（2）定子繞組或勵磁繞組中有短路或接地故障。

對策分析：（1）調(diào)大原動機(jī)轉(zhuǎn)速至額定值，減小磁場變阻器的電阻以加大勵磁電流；（2）檢查故障，予以清除。

3．4 發(fā)電機(jī)電壓過高

故障原因：（1）轉(zhuǎn)速過高，分流電抗器鐵心氣隙過大；（2）磁場變阻器短路，發(fā)電機(jī)事故飛車。

對策分析：（1）減小水輪機(jī)導(dǎo)水翼開度以降低轉(zhuǎn)速，改變電抗器鐵心墊片厚度以調(diào)整氣隙；（2）利用電流表、電壓表查找短路點(diǎn)，并予以消除，緊急停機(jī)進(jìn)行事故處理。

3．5 定子鐵心端部過熱

故障原因：主要是由于定子鐵心端部存在很強(qiáng)的漏磁通，致使鐵心端部產(chǎn)生很大的渦流，造成局部過熱。

對策分析：（1）增大鐵心端部的氣隙，這樣可以增大磁阻，使漏磁通減少；（2）設(shè)法改善鐵心端部和端壓板的冷卻情況；（3）壓圈用無磁性鋼或無磁性鑄鐵制成。

3．6 汽輪機(jī)超速

輕微的超速可能造成設(shè)備隱傷，影響設(shè)備使用壽命，并給運(yùn)行帶來很大的隱患，如果汽輪機(jī)發(fā)生嚴(yán)重超速，其轉(zhuǎn)動部件將嚴(yán)重受損，如葉片及其連接件（圍帶、拉金等）飛脫，葉輪及發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)被破裂，更嚴(yán)重者將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子折斷、整個機(jī)組被毀，甚至廠房被損、人身傷亡。

故障原因：運(yùn)行中突然甩負(fù)荷、發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)解列、汽輪機(jī)做危急保安器超速試驗(yàn)時(shí)控制不當(dāng)。

對策分析：機(jī)組超速時(shí)，采用汽機(jī)與發(fā)電機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)，開啟真空破壞門快速停機(jī)。

4 結(jié)語

發(fā)電機(jī)是熱電廠里的主要設(shè)備，發(fā)電機(jī)是否正常工作關(guān)系到熱電廠能否提供持續(xù)不斷的電能，發(fā)電機(jī)的使用壽命直接決定著單位固定資產(chǎn)的投入比例。這就要求維保人員加強(qiáng)對設(shè)備的日常維護(hù)，盡早發(fā)現(xiàn)隱患，將故障發(fā)生率降到最低。而一旦出現(xiàn)故障，維修師傅應(yīng)能在第一時(shí)間內(nèi)檢查并予以排除，將損失降到最低，從而為企業(yè)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

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