发电机故障的诊断和预防

学术论文 2018-03-30 10:08:49
  引言 
  发电机作为电厂运行过程中的重要设备之一,对电厂的运行质量有很大影响,电厂在运行过程中,其发电机组在长时间的运行过程中出现一些故障,从而导致发电故障,对人们的生产生活产生影响,同时还会对企业的经济效益产生较大影响。对此,电厂运行过程中必须要积极加强对发电机故障的检测和排除,针对不同的发电机故障,要采取不同的措施进行解决,以提高电厂的运行水平。当前电厂发电机故障诊断技术得到了快速发展,故障诊断水平也有了一定程度的提升,但是随着电厂的各种设备复杂程度越来越高,发电机故障诊断技术要求也越来越高,在电厂运行过程中要对发电机故障进行准确地诊断和分析,并且要加强自动诊断控制技术的应用,确保发电机出现故障的时候能够及时进行维修,确保电厂运行的稳定性。 
  一、发电机损坏线圈故障原因分析 
  1.线圈损坏故障 
  在发电机工作过程中,由于工作时间较长,很容易发生定子线圈绝缘击穿和绝缘水平下降的故障。一点线圈的绝缘部位出现损坏或者击穿,则会导致比较严重的损失,甚至可能会导致发电机停止工作。这种故障的维修需要较长时间,而且维修的费用较高。另外,由于定子线圈的烧损严重,可能会烧毁发电机的电流互感器、电抗器、桥式整流器等,从而使得发电机的转子线圈匝间出现短路及变形故障,导致发电机振动故障。 
  2.绝缘老化分析 
  发电机的线圈是发电机的重要组成部分,在长期使用过程中会出现自然老化现象,发生绝缘老化的时候,发电机的接地电阻、匝间绝缘电阻、相间绝缘电阻等都会出现异常,无法达到最低耐压标准,从而会导致处于正常运行状态的机组出现电压击穿的情况。出现绝缘老化故障的原因主要有两个方面,第一,由于电厂发电机的运行时间较长,一些老旧的发电机组在设计时的科学技术水平有限,因此材料质量不高,材料长期磨损会导致发电机的绝缘层松散甚至老化,在强电场情况下就有可能会出现游离甚至是绝缘层脱落的情况,出现击穿事故。第二,由于浸胶不良,导致绝缘脱壳,股线松散。当发电机的绝缘漆发生脱壳的时候,会导致发电机启动的时候无法将电压调上去,这种情况大多出现在使用年限比较长的发电机组中,如果处于较强的电场中,则会导致导线和绝缘层脱离,发生短路或是击穿事故。 
  3.转子线圈过热烧损 
  电厂运行过程中,发电机是最主要的部件,由于发电机长时间处于高负荷运转的状态,因此很容易引起短路、机组振动等问题。线圈本身的耐温系数不高,则在长时间转动过程中产生的高温可能会导致线圈被烧毁。 
  二、发电机故障的诊断和预防 
  1.发电机组常见故障的诊断 
  发电机故障诊断包括两种方式,第一,简易诊断技术,主要依靠技术人员的经验来判断,技术人员要对发电机组运行过程中的状态进行快速地概况和评价,同时,技术人员要对发电机组有详细的了解,对其历史维修情况等进行掌握,观察发电机组的外观,确定机型、使用年限、使用状况等基本信息,从而当发电机出现异常情况的时候能够第一时间确定发电机组的基本故障类型。简易诊断技术主要是通过人的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉,或者借助一些简单的工具和仪器,按照预先设计的方式对发电机组上的一些固定点位进行检测,使得发电机组上的一些缺陷或者安全隐患能够被及早发现,并且得到及时处理。第二,精密诊断技术。精密诊断技术指的是由专业技术人员借助专业精密的仪器对发电机进行诊断的技术,这是在简易诊断基础上实施的更加细致的诊断和分析,从而能够对故障的类型进行明确,确定故障的位置、原因、程度以及发展趋势。采用精密仪器进行诊断,必须要使用相应的仪器发电机组,对故障检测准确率的提升有一定帮助,但同时也存在由于仪器发电机组误差问题带来的检测误差。在精密诊断过程中,通常对间隙, 振动频率, 声能, 红外线等各种状态参数进行检测,同时,故障检测技术也不断发展,利用虚拟仪器技术开发的发电机组检测系统、 发电机组故障诊断计算机分析系统、 发电机组性能检测与故障诊断系统等在发电机故障诊断过程中的应用越来越广泛,对于发电机故障的处理有十分重要的作用。 
  2.发电机组常见故障的处理 
  2.1针对绝缘线圈故障,对于发动机而言,其绝缘层或绝缘线圈是最容易损坏的部位,为了减少绝缘线圈故障,在平时使用发动机的过程中要注重清洁,避免外部的尘土、碎渣等物质或者是水油物质进入发电机组的绝缘层或者绝缘线圈中。同时还要注意线圈拐弯处的浸漆是否涂抹完整,完整地涂抹可以有效地避免定子线圈的绝缘层受到破坏,即使是发电机处于较强的电场中也能承受较大的变应力,对电压击穿和烧毁事故进行有效地预防。其次,在发电机使用过程中,要定期做好检修与保养,发电机的长时间运转会导致轴承处于不断摩擦的过程中,从而会产生磨损,磨损到一定程度时则会造成转子扫膛,烧毁线圈,因此发电机工作过程中要做好保养,减少发电机线圈的摩擦。 
  2.2针对定子线圈温度过高的故障,可以从两个方面着手进行解决。首先要严格控制发电机定子线圈的温度,可以在线圈中埋设测温仪,在配电屏安装温度计,对定子线圈的温度进行随时观测,一旦发现温度超过耐温值,要及时进行处理。其次,要提高发电机定子线圈最热点和局部铜温,提高耐温值的一个重要途径就是改变材料,选择漆包线、绝缘材料、绝缘漆及绝缘套管等,可以有效地缓解温度过高的问题。另外,采用定子冷却水系统和氢气冷却系统对定子线圈工作过程中的温度进行定时监测,也可以预防发电机组线圈绕组以及定子温度上升过高带来的不良后果。 
  3.加强对发电机组的状态监测 
  在日常管理过程中要加强对发电机组的工作状态的监测,及时发现问题,并且对各种故障进行解决。 
  3.1机组运行状态的实时监测。为了提高发电机组实时运行状态的监控与故障诊断的时效性和稳定性,在发电厂的故障诊断过程中可以采用立体化的跟踪处理方法。实时获取发电机组的工作状态,为发电机组的故障诊断提供准确的信息和数据。发电机组运行监测系统主要包括几个部分,第一,振动监测系统要实现实时数据采集、记录、分析;第二,定子绝缘控制监测系统主要是对发电机组的定子绝缘情况、温度上升情况、冷却介质情况进行监测;第三,以机组轴瓦为主体的轴承监测系统主要实现对轴承的监督;第四,发电机工况监测系统,主要对电流、电压、发电机定子、励磁电流和电压等进行监测。 
  3.2故障智能诊断系统。随着计算机技术和信息技术的不断应用,在发电机组故障诊断过程中也加强了计算机信息技术的应用,建立故障智能诊断系统,可以实现对发电机组故障的智能诊断和处理。故障智能诊断系统是将多种形式的知识和动态信息结合在一起的诊断技术,可以对发电机组的状态进行精确分析和诊断,从而做出最快地响应,对故障进行及时切除。故障智能诊断系统是由各个监测子系统组成的,可以实现对发电机组运行过程中的各种参数的监测,并且将监测数据传输到控制中心,实现对设备的实时控制。 
  结语 
  综上所述,随着电力行业的不断发展,电厂的生产任务逐渐增加,发电机是电厂生产过程中的主要部分,在长期使用过程中经常出现各种故障,进而影响电厂的正常工作。对此,必须要积极加强对发电机组的故障诊断、维修,定期做好维护管理,并且加强对智能诊断技术的应用,以提高发电机组的工作性能,确保电厂生产和运行质量。
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[责任编辑:花间一壶酒]