摘要：随着我国经济的高速发展，我国各行各业也呈现出良好的发展趋势。大型汽轮发电机在电力中比较常见，是电力系统中重要的组成设备，如果汽轮发电机发生故障，则会影响电力的正常运行，还可能导致比较严重的安全事故。本文对大型汽轮发电机常见的故障以及特征进行了介绍，还对故障诊断的规律以及发展趋势进行了分析。根据汽轮发电机常见的故障，制定出有效的诊断流程，可以提高故障排查的效率，从而消除故障，降低汽轮发电机故障引起的经济损失，保证电力安全的运行。
关键词：汽轮发电机组；常见故障；维护措施
引言
发电机组作为电力网络的核心构成，其运行质效对于电力系统有着最为直接的影响，随着我国技术能力的不断提升，大型汽轮机组日益成熟，近年来，逐步成为主流的发电设备，提升了电力生产能力。尽管大型汽轮发电机的制造精度以及安装质量不断提升，故障发生率有所降低，但是由于机组的工作环境，复杂的设备构成，导致机组故障诊断以及监控难度有所增加。为了有效应对这一情况，文章将机组故障诊断与监控保护作为研究对象，从汽轮机发电机常见故障、故障诊断技术基础、诊断方法以及监控保护系统设计等维度出发，构建完善的大型汽轮发电机故障处理模式。
1汽轮发电机组常见故障
1.1发电机定子故障
汽轮发电机的定子主要有定子铁芯和定子绕组。导致定子铁芯损坏的原因主要有：定子线圈击穿时，烧毁定子硅钢片；由于施工或某些导磁零件造成铁芯片间短路等。导致定子绕组线圈故障的原因主要是：绕组槽楔或端部垫块松动，引起绕组绝缘磨损；由于过负荷或其他原因，引起定子绕组过热，造成绝缘老化；由于过电压，引起绕组绝缘击穿；定子铁芯松弛，引起绝缘损伤等。
1.2转子故障
常见的转子故障包括：漏水、接地、短路、震动不均衡等。漏水一般出现在引水管或者转子绕组接头处，受到水的影响，转子绕组的绝缘性会大大降低。转子漏水还会引起短路问题，有时还会烧毁静子引出线，从而影响发电机组的正常运行。转子接地也是一种常见的故障，当转子一点接地后，还会引起两点接地，还会导致发电机的部分部件被磁化，进而出现短路，并最终将转子绕组烧毁。转子振动不均衡包括两个方面，一是震动不平衡，二是热不平静，这两种情况都会导致发电机部分部件被损毁，还会导致螺栓这一重要的部件松动或者断裂，长期处于不平衡的状态下，发电机还可能面临着被损毁的问题。
2汽轮发电机组的维护措施
2.1定子的检修
在没有抽出转子的情况下，检查定子线圈端部及连接线的绝缘有无损坏，并且将油污赃物擦净。注意检查定子线圈及连接线所有的焊接头处绝缘，有无枯朽等过热迹象，并测量每一分支路直流电阻，比较各支路，并与以前测量的数值比较、分析。检查端部垫块，支架及引出线处垫块的绑扎有无松弛，端部压块螺栓支架以及出线板处螺栓有无松动。检查埋在定子内的电阻测温元件的绝缘电阻。检查定子和转子间的空气间隙，并注意定子槽楔有无凸出。对于抽出转子的情况，应注意，凡是进入定子膛内的作业，应在定子铁芯和线圈端部铺上绝缘纸板，以免损坏或弄脏定子，更应严禁脚踏线圈端部，并注意机内不应有其他金属物件，以免调入定子内部，每次工作完毕，应检查工具是否全部取出，不能遗落在机内。检查定子铁芯，应注意膛内表面有无锈斑或变色锈斑，以确定铁芯有无松弛或由短路引起的局部过热情况，并注意检查通风槽钢是否压紧。在检查风道时，应注意风道如果有测温引线通过，不能碰坏它。检查定子线圈的槽内部分时，应注意通风渠内线圈绝缘有无显著胀出情况，槽楔是否松弛，个别地方的槽楔和绝缘有无局部过热迹象。
最后，用无油质干燥的压缩空气吹扫定子铁芯和线圈端部，并根据情况决定是否在线圈端部喷绝缘漆。（5）发电机完成检修后，必须进行干燥和复装工作。
2.2转子的检修
一般转子的检修工作包括：擦净整流元件和引线周围的污秽；检查风扇紧固情况，并注意风叶和焊缝有无裂纹；检查通风孔有无堵塞，并注意护环有无其他异常现象；用灯照亮转子花鼓筒缺口，检查转子线圈端部；检查轴颈表面情况。在检修中，不一定需要抽出转子，但对于新机组投入运行一年后，建议最好抽出转子，以便进行全面的检修。此后，除在特殊情况检修项目涉及必须抽出转子时，可以每四年抽出一次，进行全面检修。在抽出转子后，检查转子表面有无变色锈斑，转子本体与护环配合面处有无变色。检查转子槽楔是否松动。抽出转子后，在宽敞的地方应进一步对风扇与护环进行检查。一般的大修项目不需要拔取护环。只有在判明是转子线圈内部问题，若不拆卸护环就不能排除故障的情况下，方准进行。拔出转子护环后，首先应寻找和消除作为必须拔护环原因的故障；然后检查线圈端部形状是否变形，端部垫块是否有移动；检查转子绕组匝间、端部及接至整流元件的引线绝缘情况。用无油质干燥的压缩空气吹扫线圈端部的灰尘，必要时修理其绝缘，重新喷漆。对于转子线圈已经重新绝缘或端部垫块位置村在较大移动的转子，应该重新经过平衡校验。
3故障诊断的发展趋势
故障诊断是保证汽轮发电机稳定运行的有效措施，在故障诊断的过程中，需要结合以往的工作经验，制定出科学的诊断方案。汽轮发电机在运行的过程中，出现的故障存在一定规定，只有善于总结规律，提高工作的效率。在故障检测时，还要做好数据对比，保证发电机处于稳定的状态。通过对故障发生的特征及发生的概率变化的发展趋势进行分析，我们可以对发电机发生故障进行预知和判断，这样不仅对于故障的预防可以预先采取有限的防范措施，同时还可以及早的进行故障排除，不仅可以减少经济损失，还可以降低危险事故的发生，保证人员的生命安全。目前，有很多发电设备的技术人员利用振动分析的方法对汽轮发电机的故障进行诊断。但是从实际经验中我们可以看到，振动分析法对于进行发电机的轴部位出现的故障进行诊断是比较合理的，但是很多的故障出现的部位都在发电机的水冷却子系统及转子、静子的部位出现的。而在这些部位出现的故障对于振动的反馈信号不是很灵敏，所以这种振动分析法在进行汽轮发电机故障诊断时还是有一定的局限性的。
结语
总之，汽轮发电机故障多发的外因，主要集中在安装调试、日常维护、检修工作的不到位，其中转子大轴接地不良、转子碳刷架接地故障占绝大多数，而主变压器、厂用电、汽机侧故障造成的发电机故障少之又少。说明了现阶段电力系统主设备发电机的日常运行维护水平、质量管理水平有所下滑是主要原因。希望基层电力企业现场生产管理人员严格管理，提高安全生产意识，提升安全运维技能，最大限度地减少人为原因造成的大型汽轮发电机事故，促进电力行业的稳定发展。
参考文献
[1]乔海涛，冯永新．大型汽轮发电机组故障诊断技术现状与发展［J］．广东电力．2018，16(2):9－13．
[2]耿文琅，朱晓东．汽轮发电机组振动监测与诊断系统的发展［J］．汽轮机技术．2018，45(2):71－72．
[3]曾云颖，师富见.汽轮发电机组故障智能诊断方法的研究[J].中国新技术新产品，2019（7）：40-42.
[4]严可国.大型汽轮发电机组故障诊断方法及监测保护系统研究[J].华北电力大学，2019（10）：15-19.
[5]赵锋，马征.大型汽轮发电机状态监测技术[J].上海大中型电机，2019（04）.