發(fā)電機典型故障分析與處理課件

1、【5A文】發(fā)電機典型故障分析與處理前言6000千瓦及以上電廠發(fā)電設備容量累計13.6億千瓦。常規(guī)火電已轉入以600MW為主力機組的新階段。前言1994年2014年二十年期間，等效可用率從80%左右提高到91.96%發(fā)電機故障在三大主設備引發(fā)非停中的比重較低，只占約9%左右前言發(fā)電機故障責任原因中，產品質量不良為第一位，占比約50%。前言發(fā)電機的故障種類非常的繁雜部位繁多現(xiàn)象復雜故障部位征兆或參數(shù)變化電壓電流溫度功率局部放電扭振振動噪聲電阻壓力壓差濕度純度電導率泄漏量流量聲光磨損松動定子繞組 轉子繞組 定子鐵心 定子基座 轉子 軸承 氫氣系統(tǒng) 內冷水系統(tǒng) 油密封系統(tǒng) 勵磁系統(tǒng) 注：“”表示如果出

2、現(xiàn)故障，可能出現(xiàn)的征兆或參數(shù)變化 發(fā)電機故障部位及特征發(fā)電機常見的故障部位及故障類型部件故障部位主要的故障類型定子鐵芯、硅鋼片、螺桿、槽楔、墊條等1、鐵芯松動，硅鋼片脫落，磨損造成定子線棒接地。2、槽楔、墊條、螺桿松動，脫落磨損。3、穿心螺桿斷裂。定子線棒線棒松動槽放電。進入異物。3、絕緣薄弱擊穿。線棒端部綁繩、壓板、螺栓、支撐塊等松動磨損線棒。振動超標，存在黃粉現(xiàn)象。電暈腐蝕。水電接頭、手包絕緣1、水電接頭脫落、開焊、斷裂等導致漏水、漏氫。2、手包絕緣工藝不合格。定轉子水管路、引水管內冷水管路密封件脫落或異物堵塞水管道、出現(xiàn)氣堵現(xiàn)象，導致線棒過熱燒損。絕緣引水管距離近互相磨損。引水管、水電接

3、頭存在沙眼、焊縫等漏水、漏氫。轉子供水系統(tǒng)故障，導致轉子斷水或滲漏。過渡引線、出線及出線附件出線套管密封不嚴。下部積油導致絕緣電阻降低。引線部位松動，磨損。套管開裂、斷裂。轉子轉子本體、轉子繞組、導電螺釘、護環(huán)1、轉子繞組接地。2、轉子繞組匝間短路。3、轉子繞組端部緊固件松動。4、導電螺釘、中心孔密封不良漏氫。導電螺釘松動，斷裂。5、護環(huán)裂紋。集電環(huán)、刷架、刷握、碳刷、壓簧1、碳刷及刷架松動，積粉嚴重，接觸不良產生環(huán)火。2、正負極絕緣隔板安全距離不夠，正負極短路。3、集電環(huán)磨損老化。附屬系統(tǒng)氫氣系統(tǒng)漏氫量超標。氫氣純度超標。氫氣濕度超標。4、氫冷器漏水、堵塞。油系統(tǒng)向機內漏油。密封不良。水系統(tǒng)

4、水質超標。堵塞、斷水。前言典型漏氫漏水故障典型定子線圈燒毀故障典型定子鐵心松動故障典型漏氫漏水故障漏氫、漏水故障是高發(fā)故障漏水通常都表現(xiàn)為漏氫漏水問題要比漏氫問題嚴重的多隱蔽性、高危性和普遍性定子繞組水電連接頭漏水故障上海汽輪發(fā)電機有限公司生產的QSFN-320-2 型水壓試驗時發(fā)現(xiàn)汽側匯水管法蘭下的機殼上有積水絕緣引水管漏水故障哈爾濱電機廠生產的600MW機組最高漏氫量達到173 m3/d約3mm長，1mm寬雙水內冷機組漏水故障上海電機廠生產的300MW雙水內冷機組運行中出現(xiàn)水跡26槽水電接頭處滲水處引水管銅螺帽下部有裂紋定子線棒中部直線段漏水故障定子線棒進行水壓試驗定冷水波紋管膨脹節(jié)漏水故

5、障哈爾濱電機廠生產的600MW水氫氫發(fā)電機漏氫量增大到28m/d波紋管與外層起保護的鋼絲網磨損漏氫漏水的關系聚四氟乙烯定子絕緣引水管每天一根絕緣引水管的滲氫量Q1.11 L/day整臺600MW機組每天約有200L左右的氫氣帶入水箱。水箱煤氣表的重要性2002年2008年典型定子線圈燒毀故障國內自1997 年至今，600MW等級發(fā)電機共發(fā)生過數(shù)十起定子繞組環(huán)形引線因氣堵造成的過熱燒毀事故。事故的情況基本上如出一轍，幾乎全部集中在2W2引線，引線燒斷，還引起發(fā)電機其他部位故障。LWF電廠情況上海汽輪發(fā)電機有限公司生產的QFSN-670-2型16：20負荷維持在650MW，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機內冷水壓力升高

6、，水壓從0.23MPa逐漸上升到0.4MPa。16：26 ，#4鍋爐MFT，首出原因為“發(fā)電機故障”發(fā)電機定子絕緣，U相絕緣為130M，V、W相絕緣為零；測量直流電阻，U、V相可以測出，W相無法測出。LWF電廠情況損壞情況定子繞組lW22W2 連接線熔斷為450mm左右修理情況轉子返廠修理定子更換W1分支的全部線棒YXX電廠情況上海汽輪發(fā)電機有限公司設計制造，機組型號QFSN-660-2發(fā)電機帶660MW，8瓦振動大，引起汽機跳閘，隨后機組逆功率保護動作，發(fā)電機停機滅磁。事故前約40分鐘，發(fā)電機絕緣過熱監(jiān)測裝置曾發(fā)出報警訊號LWF電廠情況損壞情況C相連接線1W2-2W2共有約480mm長度熔斷

7、修理情況更換全部定子連接線和連接線壓板等部件SSZ電廠情況上海產600MW水氫氫發(fā)電機組B級檢修。在抽出轉子后的目測檢查過程中發(fā)現(xiàn)發(fā)電機定子的W相的2W2分支的環(huán)形過渡引線，流淌有黑色膠狀物質。多起故障的總體特征幾乎全部為2W2環(huán)形引線燒斷集中在勵側頂部12點鐘左右新機投運不久帶負荷才幾百小時燒損的范圍與過熱程度及保護動作時間長短有關SSZ電廠2號機正常運行到檢修時發(fā)現(xiàn)，可能因為過熱是在發(fā)電機開機階段或水壓波動期形成，這有可能是開機前發(fā)電機定冷水內的氣體未排空或定冷水的流量偏低造成的。定子水路結構發(fā)電機端部套管出水的外接聯(lián)通管位置故障機理分析共性現(xiàn)象電廠聯(lián)通管尺寸及安裝滿負荷投運后時間（h）引

8、線燒毀位置ZWSS外接管細DN20 （應為DN40）且直接通水箱20002W2 燒掉350mmXJZS外接管細DN203002W2 燒掉465mmSCZ外接管細DN20且直接通水箱9001V2 2W2 燒掉210mmYZH水壓0.2MPa（應為0.35MPa）且直接通水箱16161V2 2W2 燒掉700mmLWF外接管細323 1W2-2W2 燒掉450mm1V2-2V2 碳化350mmYXX外接管細323 1W2-2W2 燒掉480mmSSZ外接管細323正常運行至檢修時發(fā)現(xiàn)2W2 絕緣過熱受損，銅線未燒損故障機理分析安裝錯誤故障機理分析氣堵的形成“氣堵”是指：管道中水流由于滲入一定數(shù)量的

9、氣體, 因積聚進而阻斷了發(fā)電機冷卻水, 導致發(fā)電機線棒溫度異常升高。氣堵產生原因(1)管道中含氣量大于正常量。(2)管道中水壓或水的充盈度小于一定數(shù)值。(3)管道中有適合氣體聚積的高凸部分或收縮窄小部分、節(jié)點和積垢。(4) 管道中水流速度小于正常流速。故障機理分析2W2的環(huán)形引線的特點故障機理分析氣堵燒毀環(huán)形引線的機理防范措施設備安裝方面運行維護方面典型定子鐵心松動故障定子鐵心松動概況國產600MW發(fā)電機多為引進美國西屋公司技術生產的QFSN-600-2 型水氫氫冷卻汽輪發(fā)電機該型發(fā)電機經過長期的運行觀察及檢修檢查，發(fā)現(xiàn)有部分臺次的發(fā)電機發(fā)生了定子鐵心松動、損壞的情況GTS發(fā)電公司2號機故障現(xiàn)

10、象機組大修時，發(fā)現(xiàn)定子勵端鐵心存在面積較大的、程度較為嚴重的蜂窩狀損壞、磨爛故障HWE發(fā)電公司2號機故障現(xiàn)象發(fā)生定子鐵心片間磨損，導致與鐵心接觸的定子線棒側面絕緣磨損，造成接地，機組跳閘。HWE發(fā)電公司2號機故障現(xiàn)象轉子圓周表面存在較多麻點，進風斗內存在麻點，進風斗內存有油漆、金屬屑等雜質華東區(qū)域內電廠檢查情況經過這幾起事故后，國內電機廠要求水氫氫600MW 等級發(fā)電機定子鐵心在經過近一年的初始階段運行后，應檢查鐵心風道齒條、穿心螺桿以及定位螺桿的緊力情況，必要時可按規(guī)范要求進行相應的補償。某廠1號機組經過檢查，發(fā)現(xiàn)了較多的問題。整個鐵心打入的斜楔片為 1224 片左右。鐵心解體檢查情況及原因分析對舊定子進行了返廠修理、整體拆解鐵芯端面平整度不好，造成第一檔風道隔筋大面積斷裂、脫落，最終導致鐵心松動、磨損。穿心螺桿與定位筋螺桿的配合失衡，導致鐵心松動、磨損。鐵心解體檢查情況及原因分析對舊定子進行了返廠修理、整體拆解緊固螺桿彈性回松、片間漆膜收縮等原因，導致穿心螺桿剩余預緊力非均勻性降低，導致鐵心松動、磨損。風道隔筋（軛部為不銹鋼材質、齒部為黃銅材質）存在個別高低不平，導致鐵心松動、磨損：鐵心解體檢查情況及原因分析對舊定子進行了返廠修理、整體拆解風道齒部隔筋材質（國產黃銅）可能達不到西屋公司設計的強度要求，使隔筋容易斷裂，導致鐵心壓緊力度下