发电机常见故障新版.docx

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发电机常见故障新版

发电机常见故障、事故处理

第一、发电机的异常运行及处理

一、发电机过负荷：

1.现象：

1）定子电流指示超过额定值

2）有、无功表指示超过额定值

2.原因：

系统发生短路故障、发电机失步运行、成群电动机启动和强行励磁等情况下，发电机的定子或转子都可能短时过负荷。

3.处理方法：

1）系统故障，监视发电机各部分温度不超限，定子电流为额定值。

2）系统无故障，单机过负荷，系统电压正常：

A.减少无功，使定子电流降到额定值以内，但功率因数不超过0.95，定子电压不低于0.95倍额定电压。

注意定子电流达到允许值所经过的时间，不允许超过规定值。

B.若减少无功不能满足要求，则请示值长降低有功。

C.若AC励磁调节器通道故障引起定子过负荷，应将AC调节器切至DC调节器运行。

D.加强对发电机端部、滑环和整流子的检查。

如有可能加强冷却：

降低发电机入口风温，发电机、变压器组增开油泵、风扇等。

E.过负荷运行时，应密切监视定子线圈，空冷器前后的冷、热风温度、机组振动摆度，不准超过允许值，并作好详细的记录。

二、发电机三相电流不平衡：

1.现象：

1）定子三相电流指示互不相等，三相电流差较大，负序电流指示值也增大。

2）当不平衡超限且超过规定运行时间时，负序信号装置发“发电机不对称过负荷”信号。

3）造成转子的振动和发热。

2.原因：

1）发电机及其回路一相断开或断路器一相接触不良。

2）某条送电线路非全相运行。

3）系统单相负荷过大：

如有容量巨大的单相负载。

4）定子电流表或表计回路故障也会使定子三相电流表指示不对称。

3.处理方法：

当发电机三相电流不平衡超限运行时，若判明不是表计回路故障引起，应立即降低机组的负荷，使不平衡电流降到允许值以下，然后向系统调度汇报。

等三相电流平衡后，再根据调度命令增加机组负荷。

水轮发电机的三相电流之差，不得超过额定电流的20%，同时任何一相的电流，不得大于其额定值。

水轮发电机允许担负的负序电流，不得大于额定电流的12%。

三、发电机温度异常：

1.现象：

发电机绕组或铁心温度比正常值明显升高或超限，发电机各轴承温度比正常值明显升高或超限。

2.原因：

1）测量元件故障

2）冷却系统故障：

冷却水压不够、冷却水量不足、管路堵塞、破裂或阀心脱落。

3）三相电流不平衡超限引起温度升高。

4）发电机过负荷。

5）冷却油盆油量不足或冷却水管破裂，导致冷却油盆混水。

3.处理：

1）判断是否为表计或测点故障：

是则通知维护处理，并将故障测点退出，密切监视其它测点的温度正常。

2）若表计或测点指示正确，温度又在急剧上升，则减负荷使温度降到额定值以内。

否则停机处理。

3）检查三相电流是否平衡，不平衡电流是否超限，若超限则按三相不平衡电流进行处理。

4）检查三相电压是否平衡，功率因数是否在正常范围以内，若不符合要求则调整至正常。

5）判断是否为冷却水故障引起，若冷却水温升高，则应检查和调节冷却水的流量、压力在正常范围内。

6）若为过负荷引起，按过负荷方式进行处理。

7）若为冷却水管破裂，则关闭相应阀门，停机处理。

8）运行中，定子铁心部分温度普遍升高：

应检查定子三相电流是否平衡、进风温度和出风的温差、空冷器的冷却水是否正常，采取相应的措施进行处理。

在以上处理过程中，应控制定子铁心温度不的超过允许值，否则减负荷停机。

9）运行中，定子铁心个别温度突然升高：

应分析该点温度上升的趋势及与有、无功负荷的变化关系，并检查该测点是否正常。

若随着铁心温度、进出风温差显著上升，又出现“定子接地”信号时，应立即减负荷解列停机，以免铁心烧坏。

10）运行中，定子铁心个别温度异常下降：

应加强对发电机本体、空冷小室的检查和温度的监视，综合各种外部迹象和表计、信号进行分析以判断是否系发电机转子或定子漏水所至。

四、发电机仪表指示失常：

1.现象：

上位机显示各种参数突然失去指示或指示异常。

2.原因及处理：

1）测点故障或端子松动。

2）上位机与LCU或LCU与PLC的通讯故障。

将机组切至现地控制，并通知维护进行处理。

3）电压互感器二次侧断线：

如有、无功定子电压、频率等表计因电压互感器二次侧断线失去指示，电能表也因此停止计量，而其它表计，如定子电流、转子电流、转子电压、励磁回路有关表计仍指示正常。

此时，运行人员应根据所有表计指示情况作综合分析，判断指示失常的原因。

不可因上述表计指示失常而盲目解列停机，也不能盲目调节负荷，应通过其它表计监视发电机的运行。

通知维护人员进行处理。

电流互感器二次开路引起表计指示失常：

如一相开路，其定子电流、有、无功表均可能指示失常。

具体情况和程度与电流互感器的故障相别有关。

出现电流互感器二次开路后，应立即通知值班人员，不要盲目调节负荷。

处理过程中，应加强对发电机运行工况的监视，并防止TA二次开路高压对人的伤害。

五、发电机进相运行：

当发电机励磁系统由于AVR原因或故障，或人为降低发电机的励磁电流过多，使发电机由发出感性无功功率变为吸收系统感性无功功率，定子电流由滞后于机端电压变为超前于机端电压运行，这就是发电机的进相运行。

进相运行也是现场经常提到的欠励磁运行（或低励磁运行）。

此时，由于转子主磁通降低，引起发电机的励磁电势降低，使发电机无法向系统送出无功功率，进相程度取决与励磁电流的降低程度。

1.引起发电机进相运行的原因：

1）低谷运行时，发电机无功负荷原已处于低限，当系统电压因故突然升高或有功负荷增加时，励磁电流自动降低引起进相（有功功率增加，功率因素增大，无功功率减小使励磁电流减小）。

2）AVR失灵或误动、励磁系统其它设备发生了故障、人为操作使励磁电流降低较多等也会引起进相运行。

2.发电机进相运行的处理：

1）如果由于设备原因引起进相运行，只要发电机尚未出现振荡或失步，可适当降低发电机的有功负荷，同时提高励磁电流，使发电机脱离进相状态，然后查明励磁电流降低的原因。

2）由于设备原因不能使发电机恢复正常运行时，应及早解列。

机组进相运行时，定子铁心端部容易发热，对系统电压也有影响。

3）制造厂允许或经过专门试验确定能进相运行的发电机，如系统需要，在不影响电网稳定运行的前提下，可将功率因素提高到1或在允许进相状态下运行。

此时，应严密监视发电机运行工况，防止失步，尽早使发电机恢复正常。

还应注意对高压厂用母线电压的监视，保证其安全。

第二、发电机的事故处理

一、发电机定子单相接地：

发电机定子接地系指发电机定子绕组回路直接相连接的一次系统发生的单相接地。

定子接地有瞬时接地、断续接地、永久接地之分，内部接地和外部接地之分，金属性接地、电弧接地、电阻接地之分，以及真、假接地之分。

1.定子接地的原因：

1）小动物引起定子接地。

2）定子绕组绝缘损坏。

3）定子绕组回路中的绝缘瓷瓶受潮或脏物引起定子回路接地。

4）水冷机组漏水以及内冷却水导电率严重超标，引起接地报警。

5）发变组单元接线中，主变压器低压侧绕组或者高压厂用变压器高压绕组内部发生单相接地，都会引发定子接地报警信号。

6）发电机的带开口三角绕组的电压互感器，其高压熔断器熔断时也会发定子接地报警（假接地报警）。

2.定子接地的现象及判断：

1）发电机发出“定子接地”报警后，应判明接地相别和真、假接地。

当定子一相为金属性接地时，通过切换定子电压表可测得接地相对地电压为零，非接地相对地电压为线电压，各线电压不变且平衡。

定子绝缘电阻测量测得“定子接地”电压表指示为零序电压值。

由于“定子接地”电压表接在发电机电压互感器开口三角绕组的两端，因此，正常运行时“定子接地”电压表的指示为零（开口三角形接线的三相绕组相电压相量和为零），当定子绕组出现一相接地时，因开口三角形连接的二次绕组连接的三相绕组相电压为100/3V，故“定子接地”电压表的指示应为3U0=3ⅹ100/3=100V。

2）如果一点接地发生在定子绕组的内部或发电机出口，且为电阻性，或接地发生在发变组主变压器低压绕组内，切换测量定子电压表，测得接地相对地电压大于零而小于相电压，非接地相对地电压大于相电压而小于线电压，“定子接地”指示小于100V。

3）当发电机电压互感器高压侧一相或两相熔断器熔断时，其二次侧开口三角绕组端电压也要升高。

如U相熔断器熔断，发电机各相对地电压未发生变化，仍为相电压，但电压互感器的二次侧电压测量值因U相熔断发生了变化，即UuvUwu降低，而Uvw仍为线电压（线电压不平衡），各相对地电压Uu0Uw0接近相电压，Uu0明显降低（相对地无电压升高），“定子接地”电压表指示为100/3V，发“定子接地”信号（假接地）。

真假接地的根本区别：

真接地时，定子电压表指示接地相对地电压降低（或等于零），非接地相对地电压升高（大于相电压但不超过线电压），而线电压仍平衡。

假接地时，相对地电压不会升高，线电压也不平衡。

3.发电机定子接地的处理：

1）规程规定：

容量在150MW及以下的发电机，当接地电容电流小于5A时，在未清除故障前允许发电机在电网一点接地的情况下短时运行，但最多不超过2h；单元接线的发电机变压器组寻找接地的时间不得超过30min。

对于容量或接地电容电流大于上述规定的发电机，当定子电压回路单相接地时，要求立即将发电机解列并灭磁。

这是考虑接地发生在发电机内部，接地电弧电流易使铁心损坏，另外，接地电容电流能使铁心熔化，熔化的铁心又会引起损坏区域的扩大，使有效铁心“着火”，由单相短路发展为相间短路。

2）当接到“定子接地”报警后，应判明真、假接地。

若判明为真接地，应检查发电机本体及所连接的一次回路，如接地点在发电机外部，应设法消除。

如将厂用电倒为备用电源供电，观察接地是否消失。

如果接地无法消除，对于200MW以上的机组，应在30min内停机。

如果查明接地点在发电机内部（在窥视孔能见到放电火花或电弧），应立即减负荷停机，并向上级调度汇报。

如果现场检查不能发现明显故障，但“定子接地”报警又不消失，应视为发电机内部接地，30min内必须停机检查处理。

3）若判明为假接地，应检查并判明发电机电压互感器熔断器熔断的相别，视具体情况带电或停机更换熔断器。

二、发电机转子接地：

发电机转子接地有一点接地和两点接地，另外还会发生转子层间和匝间短路故障。

转子接地有瞬时接地、断续接地、永久接地之分，也有内部接地和外部接地，金属性接地和电阻性接地之分。

1.转子接地的原因：

1）工作人员在励磁回路上工作，因不慎误碰或其他原因造成转子接地。

2）转子滑环绝缘损坏、转子槽口绝缘损坏、转子槽绝缘和端部绝缘损坏、转子引线绝缘损坏等引起接地。

3）长期运行绝缘老化、因杂物或振动使转子部分匝间绝缘垫片位移，将转子通风孔局部堵塞，使转子绕组绝缘局部过热老化引起转子接地。

4）鼠类等小动物窜入励磁回路，定子进出水之路绝缘引水管破裂漏水，励磁回路脏污等引起转子接地。

2.转子接地的现象：

转子回路一点接地时，因一点接地形不成电流回路，故障点无电流通过，励磁系统仍保持正常状态，不影响机组的正常运行。

看转子接地信号能否复归，若能复归则为瞬时接地，若不能复归，则用万用表测量转子正负极对地电压，如发现某极对地电压降为零，另一极对地电压升至全电压，说明确实发生了一点接地。

3.转子接地的处理：

1）检查励磁回路是否有人工作，如系工作人员引起，应予纠正。

2）检查励磁回路各部位有无明显损伤或因脏污接地，若因脏污接地应进行吹扫。

3）对有关回路进行详细外部检查，必要时轮流停用整流柜，以判明是否由于整流柜直流回路接地引起。

4）检查区分接地是在励磁回路还是在测量保护回路。

5）若转子接地为一点稳定金属性接地，且无法查明故障点，除加强监视机组运行外，在取得调度同意后，将转子两点接地保护作用于跳闸，并申请尽快停机处理。

6）转子带一点接地运行，若机组又发生欠励磁或失步，一般可认为转子接地已发展为两点接地，这时转子两点接地保护动作跳闸，否则应立即人为停机。

对