摘要：随着我国的经济取得了突飞猛进的发展，人们的物质文化生活得以快速的提高，人们对电能的需求量不断的增加，我国的电厂也进入了快速的建设阶段。电厂的快速建设，在一定程度上缓解了人们用电量不断增加与供电需求之间的矛盾。但电厂在运行过程中，其发电机组在长时间的运行中会发生一些经常性的故障，这样不仅影响到了人们的正常用电需求，同时对企业的经济效益也造成较大的影响。所以在电厂的运行过程中，需要针对发电机常见的故障原因进行必要的分析，从而制订出预防的措施，从而保证发电机组的正常运行。文中分别对发电机损坏线圈故障原因、绝缘老化、转子线圈过热烧损、定子线圈温度分布等进行了详细的分析，并提出了具体的预防措施。
关键词：发电机；常见事故；成因分析
1 发电机损坏线圈故障原因分析
1.1 对于使用十年左右的发电机来讲，极容易发生定子线圈绝缘击穿和绝缘水平下降的故障。一旦线圈绝缘部位损坏或是击穿，则会造成较为严重的损失。针对这种情况下所造成的烧毁进行维修时则需要较长的时间才能排除故障，使发电机恢复到正常的状态，同时，维修时的费用也较高。
1.2 由于定子线圈的烧损严重，对相复励的电机来说，严重的会烧毁电流互感器、电抗器、桥式整流器以及发电机转子线圈绕组，使转子线圈匝间短路及变形，振动增加。
1.3 当定子线圈的绝缘层受到破坏时，则会导致电压击穿或是接地烧毁事故的发生，这样则会直接影响到发电机组的正常运行，所以对于绝缘层或是绝缘线圈，在平时要注意清洁，避免外部的尘土、碎渣等颗粒性的物质或是水和油等浸入绝缘层或是绝缘线圈中，同时还要注意在线圈拐弯处的浸漆是否涂抹的完整，这样可以有效的避免定子线圈的绝缘层受到破坏，即使在电场集中时，也能承受较大的变应力，避免电压击穿和烧毁的事故发生。
1.4 发电机在长时间的运行中，要做好检修和保养工作，电机的长时间的运转会使轴承一直处于不断的摩擦过程中，这样就会产生一定的磨损，一旦磨损到一定程度时则会造成转子扫膛，此种情况下定子就会长时间的处于高温状态，从而烧毁线圈，使发电机组无法正常工作。这也是造成线圈烧毁的另一个主要原因。
2 绝缘老化分析
发电机的线圈在长期使用过程中，会发生老化情况，发绝缘老化时，接地电阻、匝间绝缘电阻及相间绝缘电阻则无法达到相关规定的最低耐压标准，这时处于正常运行的机组，则会发生电压击穿的情况。
2.1 运行年数久出现绝缘老化。目前我国大部分电厂由于建设的时间都较长，电厂内的机组运行的时间多数都在十年左右。由于这些发电机组在设计时的科学技术水平有限，机组上的各部件的材料无法与现在的材料相比，在长年累月的运行过程中，材料的挥发现象会导致绝缘层松散甚至老化，在这种情况下，一旦在强电场下，则会产生内游离与绝缘层脱离，只要在正常运行时则不会产生明显的变化，但是如果机组运行异常时，则会导致绝缘击穿事故的发生。
2.2 浸胶不良，绝缘脱壳，股线松散。当绝缘漆发生脱壳、股线松散进，则会导致电压在起动时无法调上去，这种情况多数时候都会发生在一些使用年限较长的机组上，并且这种情况还要经过一段时间后才能恢复到正常的水平。当发生这种情况时，如是处于较强的电场中，那么导线和绝缘层则会在内游离的作用下脱离，当绝缘层与导线脱壳后，这时所产生的电磁力和机械力会处于相互摩擦状态下，在这个过程中股线极易发生短路或是击穿。另外在浸漆不透时，也会导致这种情况发生。
3 定子线圈温度分布的分析
3.1 首先分析槽内单层线圈的情况。最初假设线圈的全部横断面上的电流密度是一样的。那么从槽底到槽口的磁密度应当是直线增大的。但是，涡流也产生自己的交变磁场，方向与原主电流建立的磁场相反，削弱原主电流建立漏磁场。从槽底到槽口的密度是逐步增大的，靠槽底的导线感应电动势最小，靠槽口的感应电动势最大。因此，涡流的电流密度沿槽高度分布是不均匀的，槽底导线的电流密度最小，槽口导线电流密度最大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2 轴向温度分布。发电机定子线圈槽部和端部的损伤是不同的，严格的说由于端部各部分的漏磁密度不等，部端各部分的损坏也是不同的，另一方面，沿轴向长度。每一小段的散热情况是不一样的，比如，槽部的径向通风量不一定相等。端部有绑线沿线圈长度的风量分布就更加不均匀了。再加发电机底部线圈因受泥沙、油污的浸蚀，堵满了槽口，因此沿外圆端部的散热情况也是不同的。
4 构建发电机组的状态监测
4.1 机组运行状态的实时监测
为了提高发电机组实时运行状态的监控与障碍诊断的时效性、稳定性，一般水火电厂的机组采用立体化的跟踪处理方法。主要目的是为了获取机组的瞬时状态，对比实际状态，为故障诊断提供信息和数据支持。
其系统由主要由以下四部分组成。利用实时的测控网络系统，将子系统串联起来，从而达到将信号集中上传到主控系统中，对信号总体管理，从而达到对汽轮发电机组运行状态智能预测分析的作用。1）振动监测系统具有实时数据采集、数据记录、趋势分析、事故追忆等功能；2）定子绝缘控制需要监测以下几方面：发电机定子绝缘、温升、冷却介质的温度与湿度等；3）以机组轴瓦为主体的轴承监测系统，它的安全性主要由瓦温决定，因此，监测瓦温就显得十分重要；4）发电机工况监测系统的检测量包括定子电流、电压；厂用电电压以及定子、转子温升；励磁电流、电压；主变高压侧电流、电压等。
4.2 故障智能诊断系统
故障智能诊断系统是多种形式的知识和动态信息相结合的神经网络技术，对机组状态做进一步的精确分析和诊断，从而实现在线故障诊断。它主要依据机组监测各个子系统提供的检测数据，将信号处理、特征分析等分析手段与基于专家经验推理相结合，从而对机组状态做进一步的精确分析和诊断。系统由数据库、知识库、推理机、解释器等实现对机组系统的检测功能。智能地识别机组系统的运行状态，快速的获取其信息症状。通过智能识别和动态信息跟踪，利用理论推理和神经网络并行数值分析的方法，可以实现智能化判断，保证系统稳定有序，提高系统的可靠性。
5 发电机事故预防措施
5.1 严格控制发电机定子线圈的温度，采用线圈中埋设测温仪，在配电屏安装温度计，其观察定子线圈的温度不超过改造后的线圈耐温值。
5.2 发电机定子线圈最热点和局部铜温的最高允许值提高，是受所用材料的耐温性能的限制，所以选择漆包线，绝缘材料，绝缘漆及绝缘套管等犹为重要。
5.3 定子冷却水系统和氢气冷却系统的定时监测，也可以预防发电机组线圈绕组以及定子温升过大导致的不良后果。
5.4 在设备运行的过程中要让设备平稳运行。加强机组的维护，提高设备管理水平；
5.5 按规章定期检修和试验。制定良好可行的维修周期和试验周期，大小修期间认真检查，做好预防试验，并对维修过程进行严格控制。对于试验数据进行存档，方便对数据进行分析和对比，可以及时有效发现故障；
6 结语
发电机作为电厂的核心设备，在电厂的运行中具有极其重要的作用。随着科学技术的快速发展，电厂的发电机组也开始向大型化、自动化、智能化的方向发展，对这类高科技的发电机组的故障诊断更是提出了更高的要求。所以我们需要加快对发电机故障的产生机理的研究力度，做到提前预防及检修，从而有效的避免或是减少故障的发生，保证电厂的稳定运行。
参考文献：
[1]姜方剑.发电机常见故障原因及对策分析[J].机电信息，2013，12：64-65.
[2]石昊.发电机碳刷滑环常见故障原因分析及预防[J].科技风，2013，16：22.
论文作者:张
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/24
标签：线圈论文; 机组论文; 定子论文; 发电机论文; 电厂论文; 发生论文; 电流论文; 《基层建设》2019年第10期论文;