彭建平

（四川嘉陵江新政航電開(kāi)發(fā)有限公司， 四川 儀隴 637600）

近年來(lái)全國(guó)發(fā)電機(jī)定子線圈故障時(shí)有發(fā)生,而定子線圈局部修理的可能性非常小,這樣修理工期長(zhǎng)勢(shì)必會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為此,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),分析定子線圈產(chǎn)生故障的原因,對(duì)保證發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行,防止定子線圈損壞是非常有必要的。

一、燈泡貫流式機(jī)組的基本特點(diǎn)

貫流式水輪發(fā)電機(jī)組屬于一種能夠有效開(kāi)發(fā)并有效利用低水頭、大流量的水力資源與潮汐能源的良好畸形，由于其轉(zhuǎn)輪的效果較高、過(guò)流量也比較大、發(fā)電機(jī)的尺寸較小，加之電站土建的開(kāi)挖工程量小、建設(shè)的周期較短，所需花費(fèi)的總體投資較少等特點(diǎn)，使其被廣泛的應(yīng)用于在20m或以下的水頭段區(qū)大大中型水電站，幾乎完全取代了傳統(tǒng)軸輪式機(jī)組，效果比較明顯。

二、燈泡貫流式機(jī)組常見(jiàn)的故障分析

（一）定子鐵心出現(xiàn)位移或松動(dòng)故障

定子鐵心出現(xiàn)位移或松動(dòng)屬于燈泡貫流式機(jī)組比較常見(jiàn)且較嚴(yán)重的一種故障，而且各個(gè)生產(chǎn)廠家電機(jī)在鐵心松動(dòng)部位與形式也會(huì)有所不同。如南充南部的紅巖子水電廠的發(fā)電機(jī)，其定子鐵心則普遍出現(xiàn)壓指變形與壓指下鐵心的疊片出現(xiàn)松動(dòng)的情況，而且鐵心分瓣組合接縫處的疊片外圓側(cè)也極容易出現(xiàn)波浪形的變形。一般情況下，定子鐵心出現(xiàn)位移或是松動(dòng)現(xiàn)象極容易切割或是磨損線棒使其絕緣，從而使其在運(yùn)行或是試驗(yàn)中極易被擊穿，最終導(dǎo)致機(jī)組在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生較大的電磁噪音。而機(jī)組出現(xiàn)定子鐵心松動(dòng)的原因主要有一個(gè)幾個(gè)：（1）運(yùn)行的溫度太高。機(jī)組在運(yùn)行時(shí)若溫度太高，就會(huì)使定子鐵心變形超出既定范圍，進(jìn)而使其出現(xiàn)翹曲變形現(xiàn)象；（2）鐵心的壓指剛度不夠。定子鐵心齒部壓緊一般是依靠其端部的壓指實(shí)現(xiàn)的，若壓指剛度不夠，一檔溫度上升，就會(huì)將壓指頂彎并使其出現(xiàn)永久性的變形，最終造成齒部因壓力不足而出現(xiàn)松動(dòng)。

（二）定子線棒故障

通過(guò)試驗(yàn)找出并拆下#110上層故障線棒,發(fā)現(xiàn)線棒靠近端部有向內(nèi)延伸的凹陷,最大凹陷深度0.8mm,且在棱角處有一明顯的擊穿點(diǎn)。正常的定子線棒,表面則是平整的。按照設(shè)計(jì),正常的鐵芯拉緊螺桿緊固螺母必須要有一個(gè)絕緣墊圈和一個(gè)金屬墊圈。通過(guò)與其他沒(méi)有故障的鐵芯拉緊螺桿對(duì)比發(fā)現(xiàn),故障鐵芯的拉緊螺桿靠下游側(cè)鎖緊螺母只有一個(gè)絕緣墊圈,而沒(méi)有金屬墊圈。經(jīng)過(guò)機(jī)組的長(zhǎng)期運(yùn)行和振動(dòng),在鐵芯彈開(kāi)力的作用下,絕緣墊圈不斷受到螺母的擠壓內(nèi)孔變大變簿而裂開(kāi)。

（三）轉(zhuǎn)子阻尼條斷裂與定子絕緣損壞故障

阻尼條斷裂同樣也是燈泡貫流式機(jī)組時(shí)常出現(xiàn)的一個(gè)故障，如廣西貴港航運(yùn)樞紐電廠4臺(tái)機(jī)組就出現(xiàn)過(guò)阻尼條開(kāi)裂或熔斷的故障，且在檢查中發(fā)現(xiàn)，按旋轉(zhuǎn)的方向來(lái)看，位于磁極滑出邊的阻尼條是受損最為嚴(yán)重的。而出現(xiàn)這種故障的原因主要有以下幾個(gè)：（1）電磁設(shè)計(jì)的不合理。一般情況下，阻尼條尺寸、槽距等都是按照原有的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)的，而故障的不斷出現(xiàn)也就說(shuō)明了這些經(jīng)驗(yàn)公式存在著較多不合理的抵地方，必須進(jìn)行必要的修正與運(yùn)行驗(yàn)證；（2）阻尼條松動(dòng)了。當(dāng)阻尼條在其槽內(nèi)出現(xiàn)一定空隙時(shí)，因運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的諧波電流就會(huì)使阻尼條在其槽內(nèi)出現(xiàn)振動(dòng)，而這些振動(dòng)則極容易造成阻尼條的疲勞受損與即系磨損，亦或是在槽內(nèi)形成火花，使阻尼條出現(xiàn)電話磨損現(xiàn)象；（3）負(fù)荷擺動(dòng)較大，且系統(tǒng)電壓太高。燈泡貫流式機(jī)組因其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，故系統(tǒng)負(fù)荷出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)其轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的擺動(dòng)通常都會(huì)比一般水輪發(fā)電機(jī)組要大很多，從而使阻尼繞組中產(chǎn)生較大的電流感應(yīng)，而當(dāng)系統(tǒng)的經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)造成定子絕緣損壞。

三、燈泡貫流式機(jī)組常見(jiàn)的故障處理方法

（一）處理燈泡貫流式機(jī)組常見(jiàn)的故障

因此，針對(duì)這種故障，必須定期檢查定子鐵心的端部疊片是否出現(xiàn)了位移，而鐵性的表面是否出現(xiàn)了黃色鐵銹粉，其齒部是否出現(xiàn)的松動(dòng)、變色、變形以及斷裂等跡象，并檢查齒壓板壓指是否出現(xiàn)了松動(dòng)與變形，而壓指同鐵心斷片間手否出現(xiàn)了空隙，若在機(jī)組運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)機(jī)組出現(xiàn)異常振動(dòng)情況并發(fā)出較大噪聲，就需及時(shí)查明其原因，一旦發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象就需及時(shí)處理，同時(shí)，由于機(jī)組定子出現(xiàn)故障的主要原因之一就是定子的運(yùn)行溫度過(guò)高而導(dǎo)致的，故在處理定子故障時(shí)，還必須切實(shí)解決定子的通風(fēng)冷卻問(wèn)題。而且對(duì)于已經(jīng)投入運(yùn)行的發(fā)電機(jī)定子，需根據(jù)其發(fā)電機(jī)定子的具體結(jié)構(gòu)及其存在的主要問(wèn)題特點(diǎn)進(jìn)行具體的分析，進(jìn)而找出問(wèn)題的癥結(jié)所在，從而采取針對(duì)性的解決措施。如某水電站就直接將機(jī)組二次冷卻系統(tǒng)改為了一次冷卻，使得發(fā)電機(jī)的運(yùn)行溫度下降了15℃左右，結(jié)果發(fā)現(xiàn)改組后的發(fā)電機(jī)機(jī)組運(yùn)行正常，再也沒(méi)有出現(xiàn)定子因溫度過(guò)高而出現(xiàn)故障的情況。

（二）故障處理

(1)針對(duì)定子線棒故障,進(jìn)行了更換線棒處理,并通過(guò)了各項(xiàng)試驗(yàn)，(2)把好設(shè)備到貨驗(yàn)收關(guān),保證不讓有制造缺陷的設(shè)備安裝、投入運(yùn)行。(3)加強(qiáng)機(jī)組檢修過(guò)程技術(shù)監(jiān)督管理,確保檢修項(xiàng)目和預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目不漏項(xiàng)、不缺項(xiàng)。(4)加強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行中的巡檢和監(jiān)視,定期檢測(cè)振動(dòng)、擺度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)備可能存在的問(wèn)題,確保機(jī)組安全可靠運(yùn)行。

（三）防治處理措施進(jìn)行有效的處理

（1）使水輪機(jī)調(diào)速器或者是發(fā)電機(jī)功率調(diào)節(jié)盡量處于平穩(wěn)狀態(tài)，以最大限度的避免差落較大的負(fù)荷調(diào)節(jié)；適時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)組升壓變壓器運(yùn)行的檔位，從而避免機(jī)組在低勵(lì)磁的狀態(tài)下運(yùn)行，以最大限度減小其氣隙磁場(chǎng)的畸變；（2）一旦發(fā)現(xiàn)阻尼條松動(dòng)了，就需立即采取加固措施，如用沖子在阻尼的槽口部位對(duì)阻尼條進(jìn)行擠壓以增加其固定點(diǎn)，或是在阻尼槽內(nèi)加入環(huán)氧樹(shù)脂，減小其空隙，亦或是在阻尼環(huán)上加焊撒花姑娘固定塊以有效阻止阻尼條的松動(dòng)；（3）認(rèn)真檢查并清理定子與轉(zhuǎn)子中可能存在的殘留物，如鋸片、鉆頭、電焊條與焊渣等，以有效防止這些物件破壞轉(zhuǎn)子或定子的絕緣；在機(jī)組停機(jī)備用的時(shí)候，需采取加熱、通風(fēng)等措施有效防止發(fā)電機(jī)出現(xiàn)絕緣受潮情況，并最大限度的保證機(jī)組的防護(hù)網(wǎng)完好無(wú)損，從而有效避免異物進(jìn)入到發(fā)電機(jī)的機(jī)膛內(nèi)，從而對(duì)機(jī)組運(yùn)行造成一定損害。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，燈泡貫流式機(jī)組同一般水輪機(jī)組相比有著表現(xiàn)出較多的優(yōu)勢(shì)，但是其自身也存在著一定的缺陷，加之外在各種因素的影響使其在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)這樣或那樣的故障，因此必須采取有效的措施對(duì)其進(jìn)行解決，從而使得燈泡貫流式機(jī)組能夠在我國(guó)得到更好的運(yùn)用與安全穩(wěn)定的運(yùn)行，并在實(shí)際應(yīng)用中將安全技術(shù)措施不斷完善。這不僅要從設(shè)備技術(shù)層面加強(qiáng)和完善各項(xiàng)安全技術(shù)措施，還要不斷加強(qiáng)人員安全思想教育，增強(qiáng)人員安全意識(shí)，落實(shí)人員安全責(zé)任，全面提高安全管理工作水平；只有這樣才能有效保證燈泡貫流式機(jī)組的檢修安全。為我國(guó)電力與經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)。