汽轮发电机组大修典型故障

发电机是电力系统的“心脏”，其能否安全运行，将直接关系到 电力系统的稳定和电能的质量。汽轮发电机的绝缘材料长期处在高温 和潮湿的恶劣环境下，并且承受着巨大的机械应力，极易发生绝缘故 障。与变压器相比，发电机增加了旋转部分，除了电气绝缘故障外， 还有各种机械故障。另外，发电机本身机械结构复杂，还有庞大的辅 机设备，使得发电机系统的任一部件发生故障都可能导致整个系统停 止运行。典型故障又有哪些呢?(1) 定子铁芯故障。铁芯故障通常发生在大型汽轮发电机上。由于制造或安装过程中 损伤了定子铁芯，形成片间短路，流过短路处的环流随时间逐渐增大， 致使硅钢片熔化，并流入定子槽，从而烧坏绕组绝缘，最后因定子绕 组接地导致发电机定子铁芯烧毁。小型发电机则可能由于自身振动过 于剧烈、轴承损坏等原因，造成定、转子间摩擦而使定子铁芯损坏。 这类故障的早期征兆是大的短路电流、高温和绝缘材料的热解。(2) 绕组主绝缘故障。1) 绝缘老化。主要发生在大容量的汽轮发电机定子槽内。环氧云 母绝缘因存在放电而受损，最后引发绝缘事故。2) 绝缘的先天性缺陷。主绝缘中存在空洞或杂质而引起局部放电，局部放电进一步发展，从而引起绝缘故障。(3) 定子绕组股线故障。绕组股线故障主要是股线短路故障，多发生在电负荷大，定子绕 组承受较大的电、热以及机械应力的大型发电机中。定子线棒通常由 多根股线组合而成，股间有绝缘，并需进行换位。在运行中，若发生 严重的绕组振动，则可能损坏股线问的绝缘，导致股线问短路而产生 电弧放电，进而侵蚀和熔化其他股线，破坏定子线棒的主绝缘，可能 发生接地故障或相间短路故障。另外，当绕组振动过大时，也会引起 槽口等处的定子线棒股线问的绝缘疲劳断裂，从而导致电弧放电。(4) 定子端部绕组故障。发电机运行时，持续的机械应力或因暂态过程产生巨大的冲击力，可使定子端部绕组发生机械位移。大型汽轮发电机中，此类位移 有时可达几毫米，从而使端部产生振动，引发疲劳磨损，使绝缘材料 出现裂缝，从而发生局部放电。这类故障的先兆是振动和局部放电。(5) 转子绕组故障。汽轮发电机转子绕组故障主要是由于电、热、机械应力引起的。 譬如，转子离心力使转子绝缘损坏从而引起绕组匝间短路，造成局部 过热，进而损坏主绝缘。匝间短路会使发电机转子出现磁通量不对称， 转子受力不平衡，引起转子振动。可通过监测机组振动是否加大，气 隙磁通波形畸变程度等现象来诊断该类故障。