盖永波
河北国华定州发电有限责任公司 073000
摘要：汽轮发电机是电力系统中最重要的核心设备。在毫无征兆的情况下发生事故，不仅造成昂贵的发电机损坏，也对电网的安全稳定造成巨大冲击，严重威胁现场工作人员人身安全。而汽轮发电机发生的故障产生原因及日常维护是受到较大关注的一部分，因此针对各个情况下汽轮发电机出现的故障发生缘由，故障出现后如何处理，如何维护，这些问题将在本文中进行论述。
关键词：发电机；工作原理；检修；维护
引言
随着我国电力事业的蓬勃发展，火电机组容量在不断增大，火电建设正逐步过渡到以国产600MW机组为主的新局面 但是因为其构成复杂，在运行中难免会出现一些故障，一旦发生故障，就会影响机组安全稳定运行,对经济方面造成重大损失。
1 常见故障
1.1 定子故障
首先就是在汽轮发电机生产制造时出现问题。制造时原始缺陷会导致机组在运行过程中出现故障现象，因此机组生产时的设备监造是非常重要的。了部分零件的材料选用除，绝缘材料的选取也至关重要，为了保证其在运行过程中不会出现绝缘异常引起发电机内部故障。对于发电机而言，铁芯方面出现问题是较为常见的一种故障。铁芯片间短路引起过热，松动、磨损、断齿。直接导致铁芯部件被损坏，引起线圈接地故障。还可能会出现扩大铁芯损坏区域的现象。端部振动磨损及接头损坏也是造成定子故障的重要原因。
1.2 转子故障
转子绕组故障主要集中在绕组匝间短路和绕组一点接地，产生原因主要由制造原因的毛刺等损伤绝缘和金属屑等异物进入转子通风道导致。
1.3外在因素
值得注意的一点就是相关技术人员对于汽轮发电机的运行操作、检修维护是否严格执行相关标准要求。汽轮发电机附属的氢、油、水系统结构复杂，如果在操作过程中出现了操作失误的问题，就会加大损坏程度。同样机组日常维护检修也极其重要，故障得不到及时的排除，会导致更多次生问题的发生，直接影响到人员和设备安全。
2 故障排除及维护
（1）定子铁芯重点检查紧固件螺栓及止动垫片有无松动情况，定子铁芯、端部压圈及屏蔽环检查，端部结构件（槽口垫块、间隔垫块、绑扎带等）检查处理，使用推力计对风道隔筋进行铁芯预紧力检查，发电机定子铁心在经过长期运行后，铁心硅钢片表面绝缘涂层会更加吻合，导致铁心原设计预紧量会有所下降，通过检测穿心螺杆和定位螺杆的实际紧量并进行分析，决定是否需要对定子铁心进行必要的紧量补偿。用液压拉伸器和液压扳手检测发电机定子铁心汽、励端上、下、左、右四个位置的穿心螺杆和定位螺杆的剩余紧量，对定子槽楔波纹板峰谷值测量，依照厂家标准进行检查及处理。
绝缘支架、可调绑环、径向支持环及其螺杆螺母、汇水环及固定支架螺栓等检查，防止其运行中因振动导致非金属件磨损脱落掉至线圈端部损伤线圈绝缘，发电机端部引线属弹性结构，发电机在大修时应做定子绕组端部振型模态试验，发现问题应采取针对性的改进措施。对模态试验频率不合格（振型为椭圆、固有频率在94—115Hz之间）的发电机，应进行端部结构改造。在运行中受到电磁力作用影响，可能出现引线夹板碟形垫圈回弹力变化造成松动，适形材料收缩出现间隙导致压缩量不够，引起发电机定子励端过渡引线压板松动，在倍频频率振动下。相引线与引线夹板发生磨损，使用内窥镜检查环形引线、主引线、线圈与引线连接部位磨损情况，如出现黄色粉末，则需拆除引出线夹板，剔除适型毡子，重新用涤纶毡浸胶绑扎把紧夹板，用塞尺检查汽、励两端拉紧楔碟型垫圈，对把合缝隙进行测量（间隙不得超过1±0.2mm），如发现不符合要求，重新把紧并且重新用φ2涤波绳浸胶进行螺纹锁紧固定。
（2）在机组检修中，应加强对发电机环形接线、过渡引线、鼻部手包绝缘、引水管水接头等处缘的检查。按照《电力设备预防性试验规程》对定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量，不合格的应及时消缺。
（3）检修及运行人员作好巡检记录。当槽内线棒间温度指示发生异常时，首先判断测温元件及引线有无虚接、短路、断线等现象。而当测温元件指示温度偏高时，可采取降低负荷的方式来作出判断。定子各部测温元件，大修时应认真校验，保证测温元件的准确性，定子线棒层间测温元件的温差和出水支路的同层各定子线棒引水管出水温差控制值应按制造厂规定，制造厂未明确规定的，应按照限额执行：定子线棒层间最高与最低温度间的温差达8℃或定子线棒引水管出水温差达8℃时应报警，应及时查明原因，此时可降低负荷。定子线棒温差达14℃或定子引水管出水温差达12℃，或任一定子槽内层间测温元件温度超过90℃或出水温度超过85℃时，在确认测温元件无误后，应立即停机处理。发电机出线套管处的6个出水测温元件的温度应比下层出水温度低。严密监视发电机定子水压力和流量变化情况，发现问题及时检查分析。定子水系统管路生产制造、安装及大修检修措施要认真执行，防止杂物(特别是过滤网后面的杂物)进入内冷水系统。当拆、装水路中法兰对接处的密封垫和引水管口的密封垫时，注意不要将密封垫伸出过多，防止紧固后衬垫内径变小通流面积随之变小导致冷却效果下降引起绕组过热，整套定子水系统必须用聚四氟乙烯材料替代橡胶材质衬垫。为了防止过滤网破损杂质进入内冷水系统，应采用不锈钢的过滤网。机组在安装起动时必须采用专门的清洗过滤网。每次大修中除检查过滤网有无破损外，还应及时清除过滤网上的杂质以保证水路的畅通。
（4）发电机大修时,应在停机过程和大修中分别进行动态、静态匝间短路试验，对转子绕组进行RSO检测，有条件的可加装转子绕组动态匝间短路在线监测装置，以便及早发现异常。已发现转子绕组匝间短路较严重的发电机应尽快消缺，以防转子、轴瓦磁化。若检修时发现转子、轴承、轴瓦已磁化，应退磁处理。退磁后要求剩磁值为：轴瓦、轴颈不大于2×10ˉ4T，其他部件小于10×10ˉ4T。检查转子通风道、平衡螺钉、平衡块、转子槽楔等有无松动，加强护环、轴颈超声探伤，风扇叶片、轴颈着色探伤检查，发现深层次隐性问题，及早发现问题并处，做好通风试验和气密试验，将导电螺钉密封圈更换周期调整至一个大修周期更换一次，有效保障机组运行期间安全可靠性。
结束语
总的来说，汽轮发电机故障包括内部因素也包括外部人为因素，不论处于哪一方面的问题，都应该及时地被解决，无论哪一种故障发生，都应该及时地被排除，从而保证机组的安全稳定运行。总结之前相关事故中出现的经验教训，做好相关防范的措施。