大型發(fā)電機(jī)檢運(yùn)中的常見問題分析與處理

賁喜鵬 孫偉

摘 要：電力資源一直呈現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象，尤其是我國，對(duì)電力資源的需求逐年遞增，這必然給發(fā)電單位提出了新的挑戰(zhàn)，對(duì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率也提出了新的要求，尤其是大型發(fā)電機(jī)。面對(duì)這一趨勢，發(fā)電機(jī)的檢運(yùn)人員必須要做好檢運(yùn)工作，發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)解決，下文就對(duì)發(fā)電機(jī)檢運(yùn)過程中的常見問題進(jìn)行分析，并提出處理對(duì)策。

關(guān)鍵詞：大型發(fā)電機(jī)；檢運(yùn)；常見問題；處理

中圖分類號(hào)：TM31 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

現(xiàn)在我國早已成為世界大國，尤其是經(jīng)濟(jì)實(shí)力有了明顯的提高，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，電力資源的作用不可替代，大到國家生產(chǎn)、小到百姓生活，都需要電力資源的支撐，因此，保證有效的電力供給成為影響社會(huì)進(jìn)步的關(guān)鍵所在。定時(shí)、定崗的對(duì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查成為電力部門工作的重點(diǎn)，通過有效的處理來確保發(fā)電機(jī)正常的工作效率，降低事故發(fā)生的概率。下文就針對(duì)大型發(fā)電機(jī)檢運(yùn)過程中的常見問題進(jìn)行分析。

1 定子的常見問題

大型發(fā)電機(jī)的外部固定不動(dòng)的線圈就是定子，定子一旦出現(xiàn)問題，會(huì)影響發(fā)電機(jī)整個(gè)的運(yùn)行情況，因此，檢運(yùn)人員要格外注意定子情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，具體來說，定子經(jīng)常出現(xiàn)以下兩點(diǎn)問題。

1.1 定子槽楔松動(dòng)

大型發(fā)電機(jī)工作過程中定子線棒受到100Hz的交變電磁力影響產(chǎn)生振動(dòng)，如果長時(shí)間處于工作狀態(tài)，大型發(fā)電機(jī)的絕緣層就會(huì)被磨損，甚至出現(xiàn)電腐蝕，嚴(yán)重的話會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)罷工。針對(duì)這一問題，很多發(fā)電機(jī)的研制部門與使用單位都出臺(tái)了相應(yīng)的加固線棒辦法，多采用槽楔與波紋板相結(jié)合的方式，減少由定子引發(fā)的事故。但這一方法治標(biāo)不治本，長期工作下，定子槽楔同樣無法承受振動(dòng)影響會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)，故障會(huì)再次發(fā)生。一般情況下，這一問題多發(fā)生在大型發(fā)電機(jī)，這主要是由于大型發(fā)電機(jī)的功率較大，定子電流強(qiáng)度就會(huì)很大，直接影響線棒承受的電磁力，定子氣隙對(duì)定子鐵芯的受力情況同樣會(huì)產(chǎn)生影響，二者共同作用必然會(huì)導(dǎo)致線棒振動(dòng)。

1.2 定子線圈絕緣老化的問題

任何設(shè)備經(jīng)過長時(shí)間的使用必然會(huì)出現(xiàn)老化的問題，定子線圈也是如此。從其老化的原因來看，主要是由電氣、機(jī)械與高溫的作用才發(fā)生的，定子線圈發(fā)生絕緣問題必然會(huì)影響到整個(gè)機(jī)器的運(yùn)行。目前，我國的大型發(fā)電機(jī)多采用環(huán)氧樹脂作為定子線圈的主要絕緣材料，這一材料絕緣效果較好，但隨著長期的使用必然也會(huì)老化。同時(shí)，大型發(fā)電機(jī)在工作過程中必然會(huì)產(chǎn)生熱量，出現(xiàn)摩擦、振動(dòng)，這些因素都會(huì)降低定子線圈的絕緣效果，一旦沒有及時(shí)的發(fā)現(xiàn)與解決，大型發(fā)電機(jī)必然會(huì)發(fā)生故障，最終導(dǎo)致發(fā)電機(jī)事故，嚴(yán)重的話甚至?xí)?duì)工作人員的生命造成危險(xiǎn)。

1.3 轉(zhuǎn)子接地的問題

轉(zhuǎn)子與定子同樣重要，都是大型發(fā)電機(jī)運(yùn)行的重要組成部分。轉(zhuǎn)子問題是大型發(fā)電機(jī)最常見的問題之一，尤其是轉(zhuǎn)子接地問題，一旦沒有及時(shí)解決這些問題，那么就容易造成不可挽回的損害。尤其是金屬性接地問題，當(dāng)其中一點(diǎn)出現(xiàn)接地，檢運(yùn)人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并通知有關(guān)人員解決，那么就會(huì)出現(xiàn)兩點(diǎn)接地。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與勵(lì)磁回路電壓之間存在一定的關(guān)系，轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地，那么勵(lì)磁回路對(duì)地的電壓也會(huì)升高。但勵(lì)磁回路中的端點(diǎn)出現(xiàn)金屬接地情況下，那么另一端的對(duì)地電壓就會(huì)達(dá)到所有勵(lì)磁回路的電壓值，此時(shí)的電壓要達(dá)到平時(shí)的兩倍，可能會(huì)引起匝間短路。在這種情況下，電流量迅速攀升，超出轉(zhuǎn)子自身可承受的能力，轉(zhuǎn)子就會(huì)受到破壞，甚至?xí)绊戨姶呸D(zhuǎn)矩的運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)就會(huì)大幅度振動(dòng)，嚴(yán)重的會(huì)引起罷工甚至無法修復(fù)。

1.4 大型發(fā)電機(jī)漏氫的嚴(yán)重問題

發(fā)電機(jī)漏氫問題一直是困擾發(fā)電機(jī)使用人員與檢運(yùn)人員最主要的問題之一。一般發(fā)電機(jī)漏氫的部位就是內(nèi)部構(gòu)建或者是外部附屬的機(jī)械，這兩點(diǎn)對(duì)于檢運(yùn)人員來說都不是最難的，最難的是機(jī)械與外殼相接部位、密封油系統(tǒng)及氫氣冷卻裝置。這一漏氫部位情況十分復(fù)雜，其對(duì)部件的銜接工藝要求很嚴(yán)格，尤其是對(duì)密封的材質(zhì)要求更高。

2 解決大型發(fā)電機(jī)常見問題的處理方法

2.1 處理定子槽楔松動(dòng)的方法

一直以來，對(duì)發(fā)電機(jī)槽楔松動(dòng)的檢測方法都是通過人工手動(dòng)敲擊的方式進(jìn)行，這就要求檢運(yùn)人員必須要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況十分了解，經(jīng)驗(yàn)要十分豐富，可以分辨敲擊產(chǎn)生的回音與振動(dòng)情況來判斷槽楔松動(dòng)情況。根據(jù)相關(guān)規(guī)定的要求，如果相連的3塊槽楔出現(xiàn)松動(dòng)就必須要進(jìn)行更換，對(duì)不需要更換的槽楔要進(jìn)行加固處理，保證轉(zhuǎn)子運(yùn)行的安全性。

2.2 處理定子絕緣老化的有效方法

與上一種處理方法相比，定子線圈絕緣老化的處理方法較多，檢測方法種類多樣，但一般多采用以下幾種方法。

首先，測試極化數(shù)值。線圈運(yùn)行時(shí)間久后就必然會(huì)發(fā)生老化，當(dāng)這一情況加劇，它的極化數(shù)值就會(huì)降低，所以人們通過了解極化數(shù)值的變化情況來確認(rèn)線圈的絕緣情況與使用狀況。如果確定電子線圈的絕緣情況不佳的話，絕緣體會(huì)在內(nèi)部出現(xiàn)不同程度的裂縫，隨著使用時(shí)間的延長，這種裂縫會(huì)加大，這些裂縫的出現(xiàn)會(huì)影響絕緣體內(nèi)部的電流，因此可以采用交流電的方式來檢測定子線圈，掌握絕緣體內(nèi)部的縫隙情況，進(jìn)而了解其老化的具體情況。

其次，對(duì)絕緣體局部地區(qū)采取放電檢測的方法。

如果電壓較高，定子線圈中絕緣體的氣體裂縫就會(huì)產(chǎn)生局部的放電，絕緣體的使用性能就會(huì)降低，對(duì)發(fā)電機(jī)的安全使用產(chǎn)生負(fù)面作用。通過對(duì)絕緣體的局部地區(qū)放電檢測，可以掌握絕緣體的工作情況。通過放電檢測的方式，逐步增加測試的電壓，絕緣體的局部地區(qū)就會(huì)出現(xiàn)放電量增大的情況。按照國際通用的標(biāo)準(zhǔn)，絕緣體的放電量要低于11nC，一旦超過25nC，就證明絕緣體老化問題已經(jīng)十分嚴(yán)重，必須要進(jìn)行及時(shí)有效的處理，避免造成不可挽回的損失。

2.3 轉(zhuǎn)子接地問題的解決方法

為了防止轉(zhuǎn)子接地，必須要進(jìn)行多次的檢運(yùn)與維修，仔細(xì)檢查勵(lì)磁中的情況，如果其中有雜質(zhì)就會(huì)引起事故，將雜質(zhì)清除之后，接地現(xiàn)象就可以避免?？傊?，解決轉(zhuǎn)子接地最有效的方式就是加強(qiáng)檢運(yùn)。

2.4 解決電機(jī)漏氫問題的有效方法

橡膠是最常用的密封材質(zhì)，但橡膠材料有其自身的優(yōu)勢，同樣也存在一定的弊端，一旦長時(shí)間受到高溫的作用，橡膠就會(huì)出現(xiàn)老化的情況，密封能力必然會(huì)受到一定的影響。因此，作為大型發(fā)電機(jī)的工作人員必須要對(duì)這一部位嚴(yán)格檢測，保證其可以正常使用，密封瓦座與端蓋的垂直結(jié)合部位容易出現(xiàn)漏氫問題，因此針對(duì)這一部位進(jìn)行詳細(xì)檢測。氫氣冷卻器的構(gòu)造十分復(fù)雜，要想進(jìn)行拆解檢測難度很大，一般無法實(shí)現(xiàn)，漏氫現(xiàn)象的檢測難度就會(huì)升級(jí)。因此在進(jìn)行檢測的過程中，工作人員要秉持認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，不放過任何一個(gè)細(xì)節(jié)與部件，采用水壓測試的方式對(duì)其嚴(yán)格檢測，只有不發(fā)生滲漏才能維持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦發(fā)現(xiàn)漏氫情況，工作人員必須要及時(shí)地進(jìn)行封堵，然后再次檢測，確定沒有問題后才能投入使用。

結(jié)語

綜上所述，大型發(fā)電機(jī)的運(yùn)行效率對(duì)社會(huì)的發(fā)展、進(jìn)步有著重大影響，因此確保其安全、高效的生產(chǎn)是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措。這就要求工作人員必須要對(duì)大型發(fā)電機(jī)的運(yùn)行情況、安全性能進(jìn)行詳細(xì)的檢測，對(duì)容易發(fā)生問題的部位進(jìn)行檢測，有針對(duì)性地解決，減少大型發(fā)電機(jī)的事故，保證其可以安全使用，發(fā)揮其重要功能。

參考文獻(xiàn)

[1]賈志東，夏英來，鄧禹.大型發(fā)電機(jī)定子槽楔松動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析與檢測[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2014，31（15）：107-113.

[2]彭翔，王黎明.大型發(fā)電機(jī)定子槽楔松動(dòng)研究及檢測[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2007，37（30）：9-14.

[3]陳勝利，候峰.氫內(nèi)冷發(fā)電機(jī)漏氫的綜合治理[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2006，24（5）：16-18.