李浩 秦炜 武文科 张英涛 刘宝
北京首钢股份有限公司 河北省迁安市 064400
摘要：本文介绍了一起因发电机内风扇平衡块脱落造成发电机停机检修的故障分析，详细分析了发电机平衡块脱落的原因，并系统描述故障处理方法及防范措施。
关键词：平衡块脱落；故障分析；预防措施
Abstract: This paper introduces an analysis of generator downtime fault caused by the shedding of fan balance block in the generator, analyzes the reasons of shedding of generator balance block in detail, and describes the fault treatment methods and preventive measures.
Key words: balance block off； fault analysis；preventive measures
1 基本情况
我公司发电机是一台通过同轴交流无刷励磁机励磁,由锅炉产生过热蒸汽驱动的汽轮发电机。通过真空断路器送到10kV母线上，经过主变低压侧真空断路器、变压器、变压器高压侧真空断路器送到110kV母线上，通过110kV出线开关送至在变电站110kV母线上进行并网。
2 事情经过
10月26日18：35分发电机组挂闸冲转。
19:18机组转速1000rpm开始暖机，暖机的过程中对现场的发电机、励磁机运行状态进行检查。通过检查并未发现发电机、励磁机存在异常。
21：08发电机组进行并网，并再一次对发电机、励磁机进行检查，未有异常发生；此时的发电机的水平振动值与垂直振动值均未见异常。
21：35发电机负荷升至5MW，轴瓦的水平振动值与垂直振动值未见异常。
21：50岗位值班人员到励磁机处记录发电机出入口风温时，检查发电机、励磁机运行正常，未听见异常声响。
22：16岗位巡检人员对发电机进行检查，发现发电机西侧端盖处有异响，立即汇报作业区专业领导及当班调度。
23：57发电机组解列停机。
停机后打开发电机后端盖检查，发现发电机转子后端风扇处平衡块全部脱落。
3 原因分析
3.1根据本次事故进行详细的分析，在上次的发电机检修过程中对平衡块的外观进行了检查，当时平衡块检查证明其外观无问题，并未发现有明显松动情况。
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3.2根据上次检修后的后台运行数据明显可以看出，上次检修后轴瓦的运动不存在突变量和运动异常现象。进而可以推测发电机平衡块当时没有掉落，或者存在有个别松动现象，并没有影响发电机的正常运行。
3.3经过现场拆解发电机我们可以看到发电机风扇环外沿与端面的红漆脱落并且已经磨的光亮，推测应该是摩擦造成的。查找相关资料可以得出，发电机端盖挡风板与风扇环之间径向间隙3.4-4.15mm。
拆解过程中找到脱落的定位螺钉，发现其存在变形，因此可以推断出发电机风扇环外沿及端面的磨损是由平衡块定位销掉落到发电机端盖挡风板与风扇环之间造成的。
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3.4通过对风扇外环燕尾槽与掉落的平衡块进行实际测量，根据测量对比我们能够推测出磨损的平衡块从燕尾槽槽口直接甩出的可能性较小，极有可能是从燕尾槽平衡块入槽口处甩出的。
4原因总结
4.1存在个别平衡块定位螺钉因为发电机运行振动而导致松动脱落，掉留在挡风板与风扇环外缘之间，相互摩擦，摩擦生热，使燕尾槽槽口受热、膨胀变形（风扇环材质为铸铝，其硬度不高，导热性能较强；平衡块和定位螺钉为普通碳素钢），导致部分薄弱的平衡块（像定位螺钉脱落等）脱落，卡在挡风板与风扇环侧面之间，产生动、静摩擦，加剧了风扇外环受热情况，当燕尾槽槽口变大到一定程度，导致所有平衡块脱落。
4.2由于运行中发电机振动的原因导致个别平衡块松动脱落，脱落的平衡块，在高速离心力作用下在挡风板和风扇环之间来回碰撞，加剧其他平衡块松动，到达一定程度导致所有平衡块脱落。
4.3结合以上原因分析得出的结论：此次故障的发电机组由于动平衡原因振动偏高，长期运行造成发电机尾端平衡块松动脱落。
5 措施
5.1注重平时日常巡检，加强对发电机各部分的检查力度，做到尽早发现，尽早采取措施。
5.2根据这次出现问题，增加检查频率，将原本大修中平衡块松动情况检查项目更改为中修检查项目；同时严格执行发电机大、中修检修关于平衡块松动情况检查要求。
5.3对于发电机各瓦振动较大机组，结合汽轮机检修安排，定期对发电机平衡块和定位螺钉进行检查。结合机组检修对其他发电机组进行全面系统检查。
5.4结合日常检测出的问题数据，进行专题研究，确定发电机、汽轮机检查方案。
6 结束语
随着发电机制造工艺技术水平的不断提高,发电机很少会发生故障,但对预防发电机细微组成部分故障的意识不能淡薄,我们要在平时的工作中做好定期检查，及时安排相应的检修计划，保证发电机的正常运行，防患于未然，将发生事故的可能性降到最低。
参考文献
[1]于其兰 汽轮发电机组的故障诊断与状态维修[J].科技创新与应用2013,(11)。
[2]王嘉岳 电力发电机转子的检修技术与应用[J].城市建设理论研究,2018,(36)。
作者简介：李浩，男，2019年毕业于辽宁科技大学电气工程及其自动化专业，主要从事电气点检工作。