第四節(jié) 發(fā)電機的常見故障與典型事故分析

一、小型水輪發(fā)電機常見故障分析與處理方法

水輪發(fā)電機在運行中，會產(chǎn)生各種各樣的故障。值班人員對發(fā)生的故障，應(yīng)及時找出故障產(chǎn)生的原因和部位，采用正確的方法，予以排除。小型水輪發(fā)電機常見故障的分析與處理方法見表3-4。

二、典型事故分析

（一）某水電站4號機定子線棒燒損

1.事故前運行方式

4號機帶有功負(fù)荷87MW、無功負(fù)荷48Mvar。

2.事故現(xiàn)象

4號機在運行中跳閘，滅磁開關(guān)同時動作跳閘，停機后檢查，縱差、橫差、轉(zhuǎn)子一點接地保護均動作，強減動作，發(fā)電機上風(fēng)洞冒煙。

3.處理過程

立即進行發(fā)電機消防水滅火，約3～4min，滅火后進入風(fēng)洞檢查，發(fā)現(xiàn)下部支持環(huán)上的絕緣仍在燃燒，立即用干式滅火器將余火熄滅。從事故發(fā)生到處理事故結(jié)束，共計8min。

4.損毀情況

4號機定子線棒下端并頭套187號下（A248、3191V）、188號下（A2、1197V）、189號下（A2108、7179V）、190號下（B277、5118V）均燒壞，其中190號下芯線已燒斷，靠近上述四槽的下部水平擋風(fēng)板燒了一個直徑約130mm的大洞，故障線棒附近的其他線棒表面漆膜燒枯。為了防止發(fā)電機嚴(yán)重受潮，當(dāng)即決定啟動4號機空轉(zhuǎn)干燥，檢查還發(fā)現(xiàn)：①勵磁機回路強行減磁電阻，阻容吸收裝置中的壓敏電阻對電屏鐵架放電，電阻全部燒壞；②轉(zhuǎn)子電壓表保險座燒壞；③轉(zhuǎn)子磁極接頭對固定夾板的螺絲與鐵芯放電，共燒壞6個磁極（1號、17號、19號、35號、23號、25號）的軟連接銅片，其中1號磁極軟連接片燒壞一大塊（可能是滅磁過程中造成轉(zhuǎn)子過壓）；④4號機主斷路器342號A、B相油桶向外噴油冒煙。

5.原因分析

4號發(fā)電機8臺空氣冷卻器嚴(yán)重漏水，其中2號冷卻器漏出的水，流到定子線棒下端187號、188號、189號、190號并頭套上，造成放電短路。

6.防范措施

（1）4號機8臺空氣冷卻器全部換新，并組織人力物力，自制冷卻器，解決1號、2號、3號機備品。

（2）在沒有備品前，發(fā)現(xiàn)冷卻器漏水，應(yīng)該采取臨時堵漏措施或人為改變漏水方向，使其不射到發(fā)電機定子上。

（3）加強缺陷管理，定期巡回檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷及時消除，提高設(shè)備的健康水平。

（二）某水電站1號機轉(zhuǎn)子磁極絕緣損壞

1.事故前運行方式

定期工作，開1號機至空載。

2.事故現(xiàn)象

1號機至空載后，3min內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子一點接地告警信號，停機進行檢查，遙測轉(zhuǎn)子絕緣電阻為0.3MΩ，故將機組開啟進行空轉(zhuǎn)干燥，機組停轉(zhuǎn)后再次遙測絕緣電阻為18MΩ。

針對以上情況，初步認(rèn)為系轉(zhuǎn)子受潮引起，決定進行短路干燥，定子電流從500A逐步升至1000A，溫升控制在8～10℃/h，最高溫度達(dá)到100.8℃，運行時間為22h，停機后，當(dāng)溫度降至65℃時，用萬用表測量轉(zhuǎn)子絕緣電阻只有1000Ω。后進行動態(tài)測試，電氣絕緣隨轉(zhuǎn)速的上升而下降，從而確定轉(zhuǎn)子接地，且接地故障點在磁極極靴處。經(jīng)維護人員仔細(xì)查找，發(fā)現(xiàn)17號磁極靠16號磁極側(cè)連接處環(huán)氧樹脂絕緣板礙化、擊穿。

3.處理過程

查找到原因后，將磁極吊出進行檢查，發(fā)現(xiàn)絕緣板已被擊穿、燒斷。維護人員將碳化部分切除，加補一塊環(huán)氧樹脂板，用AB膠粘牢。處理完后，因停機時間太長，發(fā)電機已受潮，故開機進行短路干燥。經(jīng)過12h運轉(zhuǎn)，搖測轉(zhuǎn)子絕緣電阻為200MΩ。對1號機轉(zhuǎn)子進行直流耐壓試驗，電壓為1350V，順利通過，于當(dāng)日開啟1號機，投入并網(wǎng)運行。

4.損毀情況

17號磁極靠16號磁極側(cè)連接處絕緣板燒壞。

5.原因分析

造成此絕緣板碳化、擊穿的主要原因是上年度發(fā)電機被水淹后，磁極絕緣板與磁極線圓夾縫處污物清洗不徹底，上面附油污、雜質(zhì)產(chǎn)生電腐蝕所引起。也可能是環(huán)氧板材中有雜質(zhì)所致。

6.防范措施

所有機組在大修中仔細(xì)檢查水淹后發(fā)電機內(nèi)部附著物情況，徹底清除；檢查所有機組該類環(huán)氧樹脂板的運行狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時更換。