电力工程中高压电机故障原因浅析

电力工程中高压电机故障原因浅析

刘斌士

山东源泰实业有限公司 山东淄博 256100

摘要：长期以来，我国电厂对发电机故障采取计划维修策略，即将维修策略、日常调查和定期维修相结合。如果发现突然错误，应在发现后进行维修。近年来，随着工业技术的发展和电厂管理的进步，也与重要设备的维护管理同步，本文主要介绍了电厂发电机故障的主要原因和维修策略，以及针对这些问题的预防性维修程序和维修建议。

关键词：电力工程；高压电动机；错误；理性

高压发电机是电厂的关键设备，其运行稳定性和安全性非常重要，高压发电机的故障至少会降低发电性能或停机维护，整个能源供应系统的安全性和稳定性导致了严重的经济损失。目前，我国发电厂正逐步向集中化、高参数化方向发展。高压发电机的运行参数复杂，误差类型多样。一些典型的组合错误，给机器和设备的检查和维护带来了重大困难。只有从监测数据中准确地去除铁芯缺陷的特性，只有通过分析侧支路的特性，才能准确评估发电厂高压发电机的缺陷，并执行有针对性的维修程序。

1 无横截面；高压发电机常见故障分析

高压发电机有很多种，本文以传统发电机为重点，介绍了高压发电机在工作过程中的常见误差如下：

（1） 鼠笼发电机的笼杆断裂

三相异步发电机的花栗鼠电机的花栗鼠断裂是花栗鼠电机最常见的故障之一。对鼠笼式发电机梁断裂的原因进行了调查：在发电机建造或维修过程中，鼠笼杆穿透铁芯时产生的弯曲张力、焊接产生的鼠笼背部变形和内应力，铁芯内笼条松动等。发电机运转时，转子电缆受到三种力的影响：热弯曲反射力、径向电磁力和离心力。频繁起动会导致保持架断裂。如果笼条在运行过程中断裂，发电机失速的三相电流不稳定并会周期性波动，转子转速降低，温度升高，发电机振动值增加，严重时会导致存储损坏。

（2） 定子铁芯固定位置明焊

当发电机起动或运行时，定子铁芯与电机转子相互作用产生扭矩，使电机波端有电。因此，修理定子铁芯非常重要。如果定子铁芯固定不牢固或发生明焊，严重情况下，铁芯相对于定子底座旋转，损坏发电机软导线，导致短路爆裂或发电机损坏。这会影响磨煤机发电机的运行。

（3） 损坏的发电机库存

一些是由波电流引起的，另一些是由装配不当引起的，还有一些是原料本身的质量问题。此外，润滑脂中混合的杂质也起作用。作为机车车辆和道路之间的研磨剂，导致道路被刮擦和金属刮削。如果润滑脂不足，轴承中的金属之间会发生干摩擦。局部过热会降低轴承的机械强度和硬度，从而加剧磨损，存储装置不正确，适当的尺寸不符合要求，导致异常磨损；如果轴承内圈与旋转波对齐过紧或内外环未对齐，则轴承中会出现局部电压集中和裂纹；有时轴承选择错误会导致金属轴。如果发电机轴向负载较大，只能承载径向负载的轴承会平衡内外环，这导致机车车辆和金属刨花中的局部电压集中。机车车辆被波电流损坏，道路呈搓板状。

（4） 丢失槽板

大型异步电机在运行过程中，由于机械力和电磁力的影响，定子槽板经常发生松脱现象，槽板松动后，定子梁固定不良，易发生线棒磨损、接地和相短路。

3定子线圈的误差分析

定子槽必须暴露在机械、电气和热工况下产生的相互应力下。线圈阻尼对槽内铁芯施加很大压力，主要原因如下：

1） 在故障状态下，双系统频率下的电功率可达数千牛顿/厘米，且电功率主要位于径向。

2） 在运行过程中，电气负载可达到5~6kvmm，远大于小圆角处空气的压缩强度。

3） 反复的冷热循环产生热机械应力和变形。

4） 绝缘材料的热老化。

槽中的正确填充可以降低这些应力。因此，槽板的填充非常重要，但槽板的填充必须满足以下条件：在正常操作的电力下，防止线圈在槽中移动；防止或减少罐内放电和表面电离，达到安全水平；最小化热机械负载。但是，很难同时满足上述条件。有时这些要求相互矛盾。为了最小化热机械负载，线圈必须具有一定的运动自由度。为了防止线圈移动，必须将线材牢固地固定在槽中。通常，电机线圈采用径向填充的方法。通过切向包装，可以解决主要由振动引起的绝缘腐蚀。包装可以为表面电容电流的放电提供稳定的接地接触，抑制切向振动，提高绝缘的耐久性。因此，槽板必须可靠固定，否则，在发电机运转过程中，在机械力和电磁力的影响下，槽内线圈会松动或磨损，从而损坏定子线圈的绝缘。

4 发电机故障排除策略列表

（1） 定期监测机器的运行情况

对于中小型电厂，可采用统一的计划维修对各电厂的发电机和变压器进行维修，并可根据时间和常见发电机故障间隔规律制定维修策略。B.确定某一发电机类型在连续运行后经常出现小故障，在连续运行超过三年后经常出现中等故障，根据该功能，可以每六个月安排一次快速保养，每两年安排一次大保养。

（2） 使用设备监测实时干扰

随着科学技术的进步，电厂的机器运行检查逐渐由人工检查转向电子记录和实时监控。获得这些实时信息后，工程师可以快速掌握机器运行的总体情况，为快速错误诊断提供信息基础。工程师可以利用路线图检查和发电机和变压器的实时状态信息，为了预测装置运行状态的变化并防止可能的干扰，可根据综合信息分析设置安全阈值。如果设备状况低于设定的阈值，这意味着：设备的整个运行已不能满足安全生产的要求，必须停机检修。

（3） 用人工智能预防错误

进一步发展的数学模型和统计方法可用于电厂的维护理念，并可使用更可靠的数学工具来适应发电机和变压器运行的动态模型。深入方法的引入和通过学习方法预测机器操作是一个非常有潜力的发展方向。沃尔沃集团在瑞典的研发团队率先将浸入式概念集成到电机状态监测系统中。为了实现发电机的非线性状态监测和模拟，通过准确记录信息和遗传算法，可以非常准确地预测运行状态和误差，预警的准确度可以与合格工程师媲美。

5 发电机不工作或有噪音

使用发电机时，发电机没有嗡嗡声或有嗡嗡声是最常见的现象，而这种现象是在接通电源的同时发生的。产生这种错误的原因有很多，很容易解决，只要技术人员能够控制和解决问题。首先，检查电源的连接，看看发电机的接线是否损坏，导致发电机单相运行。其次，检查电源的三个连接，看看，是否存在短路和开路。对于错误的定子连接，请关闭机械设备并纠正正确的连接方式。现在请注意技术人员的安全操作。此外，发电机内部零件的连接问题会导致故障发电机不工作或有噪音。相关人员可以检查电刷、喷枪和转子电路。如果发电机本身没有故障，可以测试连接的设备。被牵引机械设备的功率太大，适当的功率太小，牵引机的故障也会导致发电机的异常运行，解决办法是前者可以减轻牵引机的负荷，后者可以卸下牵引机进行纠错。

发电机在使用过程中，通过驱动负载产生热量，工作人员应及时检查发电机的热量，如果发电机温度异常高，应停机，对于大型机械设备，发电机性能高，所需电源超过220V，如果电压不满足设备运行要求，发电机启动快，出现故障，相关技术人员在生产过程中将系统功率与电源电压进行比较，并将电压调整到相应的工作值。

　　结论

从高压发电机的维修策略出发，讨论了高压发电机常见的故障类型，重点讨论了电厂高压发电机维修策略和故障诊断的主要问题，本文以常见的主流错误为主要研究目标，结合文献研究和实际工作经验，希望能对读者有所帮助。

参考文献

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