汽轮发电机运行故障诊断与预防探讨

汽轮发电机运行故障诊断与预防探讨

徐健

江西大唐国际抚州发电有限责任公司 江西 抚州 344000

摘要：工业生产和电力生产领域中，有一种重要的同时又具有能耗高，对环境污染大等特点的设备，它就是汽轮机。随着我国经济快速发展，国内用电需求不断提高，目前我国的工业用电和民用用电均处于高位运行状态，电网负荷增量范围越来越小，以致很多大型、超大型汽轮机组不得不参与到电网供电工作中，且其持续运行时间越来越长。在运行过程中，这些汽轮机组往往长期处于高负荷的运行状态，给生产现场造成较大的安全隐患。在电厂汽轮机组安全平稳运行的情况下，需要提高汽轮机在单位时长下的工作效率，这对缓解我国用电紧张、提高能源结构优化具有重要意义。本文主要对汽轮发电机运行故障诊断与预防进行探讨，详情如下。

关键词：汽轮发电机；运行故障；诊断；预防

引言

当前国内外的很多汽轮机技术人员在探寻汽轮机工况变化的条件时，不仅采用指定的方法，也积极与其他方法进行对照印证，确保汽轮机的经济效益、工作时长和安全稳定运行达到统筹兼顾的效果。该文以汽轮机运行存在的问题和改进措施为主题，首先通过分析汽轮机的优化研究现状，展开列举汽轮机运行中可能存在的问题，最后针对不同的问题，提出汽轮机工矿优化措施，以指导汽轮机运行的全过程。

1发电机故障

电机作为电厂的核心驱动，是整个系统的心脏，常见的故障主要有电机不能启动、启动时熔断器熔断或者继电器断开，主要原因为绕组有两相或三相出现的断路现象。进行故障分析时，首先判断是因为电路故障还是电机故障，通过测量三相电源电压来判断，若检测三相电压正常，说明电机出现故障。如果电机发出嗡嗡声且不转动，通过测量电机三相电压判断是否出现过载的运行工况，通过断开负荷观察电机运行声音以及转速，如果都正常可以判定为过载，如果情况没有改善，则有可能出现电机缺油、轴承损坏、轴颈损坏、转子和内膛相碰等机械故障，同时听到电机周期性的 “嚓嚓”声。造成电机扫膛故障可能是由于轴承内外圈间隙太大，轴承长期磨损形成的。实际运行中发现，通常在电动机绕组接头、引线等接口位置会发生断路故障。

2汽轮发电机运行故障诊断与预防

2.1电机故障解决对策

首先要对设备故障原因进行诊断，从而制定科学高效的处理对策。当电机启动异常，应检查发电机外观是否正常，电流表指示上升或为零电动机缺相运行现象，再进行绝缘测量，排除电机缺相、短路等故障。防止电动机缺相运行解决对策，最直接的方法就是运维人员巡检，一旦出现问题及时排除，另外一个有效的技术手段在电动机回路中增加缺相保护装置，在实践中运行中证明是有效的。日常维护对于电机重点检查接头位置，出现接触不牢固需及时稳固，对于接触点变形的位置或者材料进行更换。对于电机长时间高温腐蚀情况，为减少设备老化，应该采取必要的隔热处理，延长设备使用寿命。

2.2碰摩故障的预防

第一，严格按照相关要求与规定进行机组检修与启停机操作。在机组检修启停机中，很容易发生碰摩故障。因此，工作人员在进行机组检修启停机时，必须严格按照相关规定执行。相关文件明确规定了在起动机组过程中，通过临界转速时，如果轴承振动大于0.10mm或相对轴振值大于0.260mm，必须立刻打闸停机，强行通过临界转速或降速暖机的行为必须严厉禁止。机组起动时如果振动异常停机，则必须要将其回到盘车状态，全面检查、深入分析其中原因。机组满足相应的起动条件后，应连续盘车超过4小时才能再次起动，不可盲目起动。第二，在机组检修工作中，应避免运行中出现动静碰摩，有效预防碰摩故障。对此，工作人员应对转轴扬度进行合理调整，确保各个联轴器的中心、张口等满足相关要求。工作人员还应确保轴承紧力合格，动静间隙与接触面积也应满足相关要求，确保轴承能够充分发挥其支撑固定作用。工作人员还应对汽缸滑销系统的灵活性进行检查，确保其没有松动、卡涩现象，热态膨胀与动静间隙皆保持正常。工作人员还应对冷态下的转子轴向间隙进行测量与调整，让其与设计值相符，以此避免运行过程中出现轴向碰摩问题。第三，要根据设计值调整各汽封径向间隙，在全实缸的状态下根据机组检修前的启停机振动情况开展全面检查。如间隙在冷热态下变化较大、在真空影响下低压缸出现下沉等，在对低压缸间隙进行调整的过程中，凝汽器要通过入循环水进行相应的调整，留下合适的下沉间隙。工作人员还要做好密封瓦清洁工作，调整其间隙，避免出现卡涩摩擦问题。

2.3遵循发电机设备的维修原则

电气生产部门应重视维修管理原则，加强设备故障维修管理，消除发电机设备的隐患与缺陷，延长设备使用寿命，降低故障发生的概率，保证供电企业的综合效益。在发电机设备的维修管理方面，应贯彻以下维修原则：1）先外部后内部的原则。在检修时，首先确定设备外部的完整性与美观性，检查是否有裂痕与刮痕等明显的故障。调查所有数据资料，了解发电机设备的所有维修情况，根据实际情况来判断设备现阶段的性能，对使用年限长且性能逐渐老化的设备，应该及时淘汰。在具体的使用过程中需要重视检修处理，必要的情况下可拆除设备进行检查。设备拆除之前，应检查周围是否有影响设备故障的因素存在，然后，再进行拆机检查。2）设备检查先机械后电气原则。首先，检查机械零、部件，明确机械故障种类。其次，明确发电机设备的故障，保证检查内容规范、合理。检查电路故障时应使用测试设备、仪器，保证无不良接触，避免出现不必要的故障隐患。3）先静态后动态原则。在发电机设备的检修中，遵循先静态检修、后动态检查的方式。需确定发电机设备运行状态，包含按键设备，通过监测接触器运行情况，了解热继电器和熔断器的情况，对设备运行真实情况进行判断。通过电气测试检修，听声音、测试参数、判断故障、进行维修。如果电机缺相则测量三相电压值，通过判断电压来确定相位。

2.4发电机设备冒火现象处理

做好发电机的碳刷部位检查，工作人员可利用红外线测温仪装置、直流钳装置来详细测量碳刷温度与电流情况。利用仪器设备检测到碳刷电流比较小，或者是无电流，则需要专业人员调整碳刷来消除电流不平衡、气膜等状况，保证碳刷正常工作。技术人员选择设备时，尽量选择型号一致的设备，保证压簧压力合理，用以协调碳刷的阻值。定期检查碳刷工作，尤其是注意是否有发热、不符合标准的情况，需采取合理的措施进行处理。另外，如果定子端部固件存在磨损的情况，要全面检查故障，如有设备出现磨损，要提出针对性的解决方案，如压簧出现问题则更换压簧，电力设备中的紧固件存在问题也要立即更换。

结语

总之，大型汽轮机在这一方面具有举足轻重的作用。只有实现火力发电厂汽轮机运行效率提升，降低汽轮机的故障，才能够有效保证汽轮机在有限的时间内满载满时运行，节省燃料，提高燃烧效率，输送清洁能源。

参考文献

[1]程宇飞,李家瑶,李俊.某电厂汽轮机叶片损伤分析[J].机械设计,2020,37(S2):168-170.

[2]吕泰萍,马壮,滕九洋.电厂汽轮机运行存在的问题与对策[J].现代工业经济和信息化,2021,11(11):235-237.

[3]李跃林.电厂汽轮机运行存在的问题与对策[J].百科论坛电子杂志,2021(20):1863-1864.

[4]高建春.浅谈锅炉汽轮机节能及运行管理［J］．当代青年:下半月，2015(12)．

[5]吴建明.锅炉汽轮机节能及运行管理探讨［J］．石化技术，2022，29(4)．