1、发电机典型故障分析与处理发电机典型故障分析与处理前言前言6000千瓦及以上电厂发电设备容量累千瓦及以上电厂发电设备容量累计计13.6亿千瓦。亿千瓦。常规火电已转入以常规火电已转入以600MW为主力机组为主力机组的新阶段。的新阶段。前言前言1994年年2014年二十年期间，等效可年二十年期间，等效可用率从用率从80%左右提高到左右提高到91.96%发电机故障在三大主设备引发非停中发电机故障在三大主设备引发非停中的比重较低，只占约的比重较低，只占约9%左右左右前言前言发电机故障责任原因中，产品质量不发电机故障责任原因中，产品质量不良为第一位，占比约良为第一位，占比约50%。前言前言发电机的故障种类
2、非常的繁杂发电机的故障种类非常的繁杂部位繁多部位繁多现象复杂现象复杂发电机故障部位及特征发电机故障部位及特征发电机常见的故障部位发电机常见的故障部位及故障类型及故障类型前言前言典型漏氢漏水故障典型漏氢漏水故障典型定子线圈烧毁故障典型定子线圈烧毁故障典型定子铁心松动故障典型定子铁心松动故障典型漏氢漏水故障典型漏氢漏水故障漏氢、漏水故障是高发故障漏氢、漏水故障是高发故障漏水通常都表现为漏氢漏水通常都表现为漏氢漏水问题要比漏氢问题严重的多漏水问题要比漏氢问题严重的多隐蔽性、高危性和普遍性隐蔽性、高危性和普遍性定子绕组水电连接头漏水故障定子绕组水电连接头漏水故障上海汽轮发电机有限公司生产的上海汽轮发电
3、机有限公司生产的QSFN-320-2 型型水压试验时发现汽侧汇水管法兰下的水压试验时发现汽侧汇水管法兰下的机壳上有积水机壳上有积水绝缘引水管漏水故障绝缘引水管漏水故障哈尔滨电机厂生产的哈尔滨电机厂生产的600MW机组机组最高漏氢量达到最高漏氢量达到173 m3/d约约3mm3mm长，长，1mm1mm宽宽双水内冷机组漏水故障双水内冷机组漏水故障上海电机厂生产的上海电机厂生产的300MW双水内冷机双水内冷机组组运行中出现水迹运行中出现水迹26槽水电接头处渗水处引水管铜螺帽槽水电接头处渗水处引水管铜螺帽下部有裂纹下部有裂纹定子线棒中部直线段漏水故障定子线棒中部直线段漏水故障定子线棒进行水压试验定子线
4、棒进行水压试验定冷水波纹管膨胀节漏水故障定冷水波纹管膨胀节漏水故障哈尔滨电机厂生产的哈尔滨电机厂生产的600MW水氢氢发水氢氢发电机电机漏氢量增大到漏氢量增大到28m/d波纹管与外层起保护的钢丝网磨损波纹管与外层起保护的钢丝网磨损漏氢漏水的关系漏氢漏水的关系聚四氟乙烯定子绝缘引水管聚四氟乙烯定子绝缘引水管每天一根绝缘引水管的渗氢量每天一根绝缘引水管的渗氢量Q1.11 L/day整台整台600MW机组每天约有机组每天约有200L左右的左右的氢气带入水箱。氢气带入水箱。21ln2ddptlPQ水箱煤气表的重要性水箱煤气表的重要性2002年年2008年年上海产600MW水氢氢发电机组发电机典型故障分
5、析与处理穿心螺杆与定位筋螺杆的配合失衡，导致铁心松动、磨损。“气堵”是指：管道中水流由于渗入一定数量的气体,因积聚进而阻断了发电机冷却水,导致发电机线棒温度异常升高。事故前约40分钟，发电机绝缘过热监测装置曾发出报警讯号穿心螺杆与定位筋螺杆的配合失衡，导致铁心松动、磨损。风道隔筋（轭部为不锈钢材质、齿部为黄铜材质）存在个别高低不平，导致铁心松动、磨损：最高漏氢量达到173 m3/d事故前约40分钟，发电机绝缘过热监测装置曾发出报警讯号故障机理分析2W2的环形引线的特点更换全部定子连接线和连接线压板等部件整台600MW机组每天约有200L左右的氢气带入水箱。常规火电已转入以600MW为主力机组的
6、新阶段。SSZ电厂2号机正常运行到检修时发现，可能因为过热是在发电机开机阶段或水压波动期形成，这有可能是开机前发电机定冷水内的气体未排空或定冷水的流量偏低造成的。发电机故障在三大主设备引发非停中的比重较低，只占约9%左右风道齿部隔筋材质（国产黄铜）可能达不到西屋公司设计的强度要求，使隔筋容易断裂，导致铁心压紧力度下降，最终导致铁心松动、磨损。定子更换W1分支的全部线棒1994年2014年二十年期间，等效可用率从80%左右提高到91.发电机的故障种类非常的繁杂发电机运行中密封瓦漏油，发电机内部长期存在油污，在一定程度上加速了定子铁心的松动、磨损。典型定子线圈烧毁故障典型定子线圈烧毁故障国内自国内
7、自1997 年至今，年至今，600MW等级发等级发电机共发生过数十起定子绕组环形引电机共发生过数十起定子绕组环形引线因气堵造成的过热烧毁事故。线因气堵造成的过热烧毁事故。事故的情况基本上如出一辙，几乎全事故的情况基本上如出一辙，几乎全部集中在部集中在2W2引线，引线烧断，还引引线，引线烧断，还引起发电机其他部位故障。起发电机其他部位故障。LWF电厂情况电厂情况上海汽轮发电机有限公司生产的上海汽轮发电机有限公司生产的QFSN-670-2型型16：20负荷维持在负荷维持在650MW，发现。，发现。16：26，#4锅炉锅炉MFT，首出原因为，首出原因为“发电机故障发电机故障”发电机定子绝缘，发电机定
8、子绝缘，U相绝缘为相绝缘为130M，V、W相绝缘为零；测量直流电阻，相绝缘为零；测量直流电阻，U、V相可以测出，相可以测出，W相无法测出。相无法测出。LWF电厂情况电厂情况损坏情况损坏情况定子绕组定子绕组lW22W2 连接线熔断为连接线熔断为450mm左右左右修理情况修理情况转子返厂修理转子返厂修理定子更换定子更换W1分支的全部线棒分支的全部线棒YXX电厂情况电厂情况上海汽轮发电机有限公司设计制造，机组上海汽轮发电机有限公司设计制造，机组型号型号QFSN-660-2发电机带发电机带660MW，8瓦振动大，引起汽机瓦振动大，引起汽机跳闸，随后机组逆功率保护动作，发电机跳闸，随后机组逆功率保护动作
9、，发电机停机灭磁。停机灭磁。事故前约事故前约40分钟，发电机绝缘过热监测装分钟，发电机绝缘过热监测装置曾发出报警讯号置曾发出报警讯号LWF电厂情况电厂情况损坏情况损坏情况C相连接线相连接线1W2-2W2共有约共有约480mm长长度熔断度熔断修理情况修理情况更换全部定子连接线和连接线压板等更换全部定子连接线和连接线压板等部件部件SSZ电厂情况电厂情况上海产上海产600MW水氢氢发电机组水氢氢发电机组B级检修。在抽出转子后的目测检查过级检修。在抽出转子后的目测检查过程中发现发电机定子的程中发现发电机定子的W相的相的2W2分分支的环形过渡引线，流淌有黑色胶状支的环形过渡引线，流淌有黑色胶状物质。物质
10、。多起故障的总体特征多起故障的总体特征几乎全部为几乎全部为2W2环形引线烧断环形引线烧断集中在励侧顶部集中在励侧顶部12点钟左右点钟左右新机投运不久带负荷才几百小时新机投运不久带负荷才几百小时烧损的范围与过热程度及保护动作时间长短有关烧损的范围与过热程度及保护动作时间长短有关SSZ电厂电厂2号机正常运行到检修时发现，可能因为号机正常运行到检修时发现，可能因为过热是在发电机开机阶段或水压波动期形成，这过热是在发电机开机阶段或水压波动期形成，这有可能是开机前发电机定冷水内的气体未排空或有可能是开机前发电机定冷水内的气体未排空或定冷水的流量偏低造成的。定冷水的流量偏低造成的。定子水路结构定子水路结构
11、发电机端部套管出水的发电机端部套管出水的外接联通管位置外接联通管位置故障机理分析故障机理分析共性现象共性现象隐蔽性、高危性和普遍性上海汽轮发电机有限公司生产的QFSN-670-2型上海汽轮发电机有限公司设计制造，机组型号QFSN-660-2铁心解体检查情况及原因分析对旧定子进行了返厂修理、整体拆解铁心解体检查情况及原因分析对旧定子进行了返厂修理、整体拆解铁心解体检查情况及原因分析对旧定子进行了返厂修理、整体拆解发生定子铁心片间磨损，导致与铁心接触的定子线棒侧面绝缘磨损，造成接地，机组跳闸。上海产600MW水氢氢发电机组HWE发电公司2号机故障现象整台600MW机组每天约有200L左右的氢气带入
12、水箱。上海产600MW水氢氢发电机组事故前约40分钟，发电机绝缘过热监测装置曾发出报警讯号漏氢量增大到28m/d各个制造厂，各种等级，各种类型的机组均有发生整个铁心打入的斜楔片为 1224 片左右。定子更换W1分支的全部线棒几乎全部为2W2环形引线烧断上海汽轮发电机有限公司生产的QFSN-670-2型故障机理分析共性现象哈尔滨电机厂生产的600MW机组故障机理分析故障机理分析安装错误安装错误故障机理分析故障机理分析气堵的形成气堵的形成“气堵气堵”是指：管道中水流由于渗入一定数量的是指：管道中水流由于渗入一定数量的气体气体,因积聚进而阻断了发电机冷却水因积聚进而阻断了发电机冷却水,导致发电导致发
13、电机线棒温度异常升高。机线棒温度异常升高。气堵产生原因气堵产生原因(1)管道中含气量大于正常量。管道中含气量大于正常量。(2)管道中水压或水的充盈度小于一定数值。管道中水压或水的充盈度小于一定数值。(3)管道中有适合气体聚积的高凸部分或收缩窄小管道中有适合气体聚积的高凸部分或收缩窄小部分、节点和积垢。部分、节点和积垢。(4)管道中水流速度小于正常流速。管道中水流速度小于正常流速。故障机理分析故障机理分析2W2的环形引线的特点的环形引线的特点故障机理分析故障机理分析气堵烧毁环形引线的机理气堵烧毁环形引线的机理防范措施防范措施设备安装方面设备安装方面运行维护方面运行维护方面典型定子铁心松动故障典型
14、定子铁心松动故障定子铁心松动概况定子铁心松动概况国产国产600MW发电机多为引进美国西屋公司技术生发电机多为引进美国西屋公司技术生产的产的QFSN-600-2 型水氢氢冷却汽轮发电机型水氢氢冷却汽轮发电机该型发电机经过长期的运行观察及检修检查，发该型发电机经过长期的运行观察及检修检查，发现有部分台次的发电机发生了定子铁心松动、损现有部分台次的发电机发生了定子铁心松动、损坏的情况坏的情况GTS发电公司发电公司2号机故障现象号机故障现象机组大修时，发现定子励端铁心存在面积较大的机组大修时，发现定子励端铁心存在面积较大的、程度较为严重的蜂窝状损坏、磨烂故障、程度较为严重的蜂窝状损坏、磨烂故障HWE发
15、电公司发电公司2号机故障现象号机故障现象发生定子铁心片间磨损，导致与铁心接触的定子发生定子铁心片间磨损，导致与铁心接触的定子线棒侧面绝缘磨损，造成接地，机组跳闸。线棒侧面绝缘磨损，造成接地，机组跳闸。HWE发电公司发电公司2号机故障现象号机故障现象转子圆周表面存在较多麻点，进风斗内存在麻点转子圆周表面存在较多麻点，进风斗内存在麻点，进风斗内存有油漆、金属屑等杂质，进风斗内存有油漆、金属屑等杂质华东区域内电厂检查情况华东区域内电厂检查情况经过这几起事故后，国内电机厂要求水氢氢经过这几起事故后，国内电机厂要求水氢氢600MW 等级发电机定子铁心在经过近一年的初等级发电机定子铁心在经过近一年的初始阶
16、段运行后，应检查铁心风道齿条、穿心螺杆始阶段运行后，应检查铁心风道齿条、穿心螺杆以及定位螺杆的紧力情况，必要时可按规范要求以及定位螺杆的紧力情况，必要时可按规范要求进行相应的补偿。进行相应的补偿。某厂某厂1号机组经过检查，发现了较多的问题。号机组经过检查，发现了较多的问题。整个铁心打入的斜楔片为整个铁心打入的斜楔片为 1224 片左右。片左右。紧固螺杆弹性回松、片间漆膜收缩等原因，导致穿心螺杆剩余预紧力非均匀性降低，导致铁心松动、磨损。哈尔滨电机厂生产的600MW机组新机投运不久带负荷才几百小时1994年2014年二十年期间，等效可用率从80%左右提高到91.漏水问题要比漏氢问题严重的多铁心解
17、体检查情况及原因分析对旧定子进行了返厂修理、整体拆解转子圆周表面存在较多麻点，进风斗内存在麻点，进风斗内存有油漆、金属屑等杂质故障机理分析共性现象1994年2014年二十年期间，等效可用率从80%左右提高到91.发电机的故障种类非常的繁杂哈尔滨电机厂生产的600MW机组聚四氟乙烯定子绝缘引水管发电机常见的故障部位及故障类型26槽水电接头处渗水处引水管铜螺帽下部有裂纹铁心解体检查情况及原因分析对旧定子进行了返厂修理、整体拆解发电机典型故障分析与处理风道隔筋（轭部为不锈钢材质、齿部为黄铜材质）存在个别高低不平，导致铁心松动、磨损：紧固螺杆弹性回松、片间漆膜收缩等原因，导致穿心螺杆剩余预紧力非均匀性
18、降低，导致铁心松动、磨损。故障机理分析共性现象更换全部定子连接线和连接线压板等部件铁心解体检查情况及原因分析铁心解体检查情况及原因分析对旧定子进行了返厂修理、整体拆解对旧定子进行了返厂修理、整体拆解铁芯端面平整度不好，造成第一档风道隔筋大面铁芯端面平整度不好，造成第一档风道隔筋大面积断裂、脱落，最终导致铁心松动、磨损。积断裂、脱落，最终导致铁心松动、磨损。穿心螺杆与定位筋螺杆的配合失衡，导致铁心松穿心螺杆与定位筋螺杆的配合失衡，导致铁心松动、磨损。动、磨损。铁心解体检查情况及原因分析铁心解体检查情况及原因分析对旧定子进行了返厂修理、整体拆解对旧定子进行了返厂修理、整体拆解紧固螺杆弹性回松、片间
19、漆膜收缩等原因，导致紧固螺杆弹性回松、片间漆膜收缩等原因，导致穿心螺杆剩余预紧力非均匀性降低，导致铁心松穿心螺杆剩余预紧力非均匀性降低，导致铁心松动、磨损。动、磨损。风道隔筋（轭部为不锈钢材质、齿部为黄铜材质风道隔筋（轭部为不锈钢材质、齿部为黄铜材质）存在个别高低不平，导致铁心松动、磨损：）存在个别高低不平，导致铁心松动、磨损：铁心解体检查情况及原因分析铁心解体检查情况及原因分析对旧定子进行了返厂修理、整体拆解对旧定子进行了返厂修理、整体拆解风道齿部隔筋材质（国产黄铜）可能达不到西屋风道齿部隔筋材质（国产黄铜）可能达不到西屋公司设计的强度要求，使隔筋容易断裂，导致铁公司设计的强度要求，使隔筋容
20、易断裂，导致铁心压紧力度下降，最终导致铁心松动、磨损。心压紧力度下降，最终导致铁心松动、磨损。发电机运行中密封瓦漏油，发电机内部长期存在发电机运行中密封瓦漏油，发电机内部长期存在油污，在一定程度上加速了定子铁心的松动、磨油污，在一定程度上加速了定子铁心的松动、磨损。损。应吸取的经验教训和应采取的预防措施应吸取的经验教训和应采取的预防措施设备监造阶段设备监造阶段设备到厂安装阶段设备到厂安装阶段运行阶段运行阶段穿心螺杆与定位筋螺杆的配合失衡，导致铁心松动、磨损。测量直流电阻，U、V相可以测出，W相无法测出。漏氢量增大到28m/d每天一根绝缘引水管的渗氢量Q1.最高漏氢量达到173 m3/d事故前约
21、40分钟，发电机绝缘过热监测装置曾发出报警讯号上海产600MW水氢氢发电机组事故前约40分钟，发电机绝缘过热监测装置曾发出报警讯号故障机理分析气堵烧毁环形引线的机理发生定子铁心片间磨损，导致与铁心接触的定子线棒侧面绝缘磨损，造成接地，机组跳闸。上海电机厂生产的300MW双水内冷机组风道齿部隔筋材质（国产黄铜）可能达不到西屋公司设计的强度要求，使隔筋容易断裂，导致铁心压紧力度下降，最终导致铁心松动、磨损。某厂1号机组经过检查，发现了较多的问题。常规火电已转入以600MW为主力机组的新阶段。集中在励侧顶部12点钟左右无论是国产机组还是进口机组，都存在各种各样的问题。更换全部定子连接线和连接线压板等
22、部件16：26，#4锅炉MFT，首出原因为“发电机故障”上海汽轮发电机有限公司设计制造，机组型号QFSN-660-2哈尔滨电机厂生产的600MW水氢氢发电机发生定子铁心片间磨损，导致与铁心接触的定子线棒侧面绝缘磨损，造成接地，机组跳闸。某厂1号机组经过检查，发现了较多的问题。6000千瓦及以上电厂发电设备容量累计13.上海汽轮发电机有限公司生产的QFSN-670-2型(1)管道中含气量大于正常量。HWE发电公司2号机故障现象铁心解体检查情况及原因分析对旧定子进行了返厂修理、整体拆解测量直流电阻，U、V相可以测出，W相无法测出。发电机的故障种类非常的繁杂整个铁心打入的斜楔片为 1224 片左右。
23、发电机定子绝缘，U相绝缘为130M，V、W相绝缘为零；“气堵”是指：管道中水流由于渗入一定数量的气体,因积聚进而阻断了发电机冷却水,导致发电机线棒温度异常升高。事故前约40分钟，发电机绝缘过热监测装置曾发出报警讯号铁心解体检查情况及原因分析对旧定子进行了返厂修理、整体拆解26槽水电接头处渗水处引水管铜螺帽下部有裂纹风道隔筋（轭部为不锈钢材质、齿部为黄铜材质）存在个别高低不平，导致铁心松动、磨损：隐蔽性、高危性和普遍性HWE发电公司2号机故障现象常规火电已转入以600MW为主力机组的新阶段。哈尔滨电机厂生产的600MW机组穿心螺杆与定位筋螺杆的配合失衡，导致铁心松动、磨损。发电机定子绝缘，U相绝
24、缘为130M，V、W相绝缘为零；16：26，#4锅炉MFT，首出原因为“发电机故障”定子线棒中部直线段漏水故障常规火电已转入以600MW为主力机组的新阶段。HWE发电公司2号机故障现象集中在励侧顶部12点钟左右常规火电已转入以600MW为主力机组的新阶段。HWE发电公司2号机故障现象漏氢量增大到28m/d发电机常见的故障部位及故障类型风道隔筋（轭部为不锈钢材质、齿部为黄铜材质）存在个别高低不平，导致铁心松动、磨损：集中在励侧顶部12点钟左右测量直流电阻，U、V相可以测出，W相无法测出。事故前约40分钟，发电机绝缘过热监测装置曾发出报警讯号风道齿部隔筋材质（国产黄铜）可能达不到西屋公司设计的强度要求，使隔筋容易断裂，导致铁心压紧力度下降，最终导致铁心松动、磨损。哈尔滨电机厂生产的600MW水氢氢发电机铁心解体检查情况及原因分析对旧定子进行了返厂修理、整体拆解定冷水波纹管膨胀节漏水故障隐蔽性、高危性和普遍性结语结语各个制造厂，各种等级，各种类型的机组均有发各个制造厂，各种等级，各种类型的机组均有发生生无论是国产机组还是进口机组，都存在各种各样无论是国产机组还是进口机组，都存在各种各样的问题。的问题。研究对策，加强相互交流，共同提高发电机的安研究对策，加强相互交流，共同提高发电机的安全性能。全性能。
