汽轮发电机反事故技术措施.docx

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汽轮发电机反事故技术措施

汽轮发电机反事故技术措施

一、防止发电机定子绕组短路

1、防止定子绕组端部松动引起相间短路。

检查定子绕组端部线圈的磨损、紧固情况。

200MW及以上的发电机在大修时应做定子绕组端部振型模态试验，发现问题应采取针对性的改进措施。

对模态试验频率不合格（振型为椭圆、固有频率在94-115Hz之间）的发电机，应进行端部结构改造。

防止在役发电机定子线棒因松动造成绝缘磨损的主要措施是，加强机组检修期间发电机定子绕组端部的松动和磨损情况的外观检查，以及相应的振动特性试验工作。

每次大修、小修都应当仔细检查发电机定子绕组端部的紧固情况，仔细查找有无绝缘磨损的痕迹，尤其是发现有环氧泥时，应当借助内窥镜等工具进行检查。

若发现定子绕组端部结构有松动现象，除应重新紧固外，还应仔细进行振动模态试验，确认固有频率已达到规定值（避开94-115Hz），根据测试结果确定检修效果。

2、防止定子绕组相间短路。

加强对发电机环形接线、过渡引线、鼻部手包绝缘、引水管、水接头等处绝缘的检查。

按照《电力设备预防性试验规程》（DIJT596-1996），对定子绕组端部手包绝缘加直流电压测量，不合格的应及时消缺。

”

发电机环形接线、过渡引线、鼻部手包绝缘、引水管水接头等处是发电机机械强度和电气强度先天性比较薄弱的部位，事故统计表明，其也是发电机定子绕组相间短路事故多发部位。

因此，应加强对大型发电机环形接线、过渡引线、鼻部手包绝缘、引水管水接头等处绝缘的检查。

二、防止转子匝间短路

运行的发电机，应在停机过程和大修中分别进行动态、静态匝间短路试验，有条件的可加装转子绕组动态匝间短路在线监测装置，以便及早发现异常。

因此，防止转子匝间短路故障主要措施：

首先，应改善转子匝间绝缘的制造工艺，提高转子匝间绝缘的质量水平。

其次，应加强转子在制造、运输、安装及检修过程中的管理，防止异物进人发电机。

因为转子匝间绝缘比较薄弱，即使在制造、运输、安装及检修过程中有焊渣或金属屑等微小异物进入转子通风道内，也足以造成转子匝间短路。

三、防止发电机非全相运行

发电机出口开关不允许非全相运行。

发电机、变压器断路器出现非全相运行时，其相关保护应及时起动断路器失灵保护，在断路器无法断开时，断开与其连接在同一母线上的所有电源。

断路器发生非全相运行的原因，主要是断路器机械部分和电气方面的故障，电气方面的故障主要有操作回路的故障；二次回路绝缘不良；转换接点接触不良，压力不够变位等使分合闸回路不通；断路器密度继电器闭锁操作回路等。

而机械部分故障主要是断路器操作机构失灵。

传动部分故障和断路器本体的故障。

其中操作机构方面主要机构脱扣，铁芯卡死等。

对于液压或气压机构还可能是液压或气压机构压力低于规定值，导致分合闸闭锁；机构分合闸阀系统有故障；分闸一级阀和逆止阀处有故障。

特别是每相独立操作时，机构更易发生失灵。

三相用一个操作机构的断路器，油、气管配置不恰当，也会引起断路器非全相运行。

弹簧机构的弹簧未储能或未储足，弹簧储能锁扣不可靠等有故障。

断路器传动部分的故障主要有系统所用元件的材料性能不好；电磁操作阀针杆生锈、卡死，行程不够、偏卡；传动机构连接部分脱销，连接松动等。

断路器本体主要故障可能是动静触头松动，接触不好，行程调整不好等。

基于以上情况，可以在加强设备维护，注意操作方式等方面加以防止，以保证断路器正常健康的运行。

防止非全相运行的措施

（1）按照规程规定定期小修。

对主要环节重点检查，如主轴、连接板、销钉、合闸铁芯是否发涩卡死，脱扣线圈活动，芯子是否卡死，机构是否卡死，连接部分是否脱销、松动；二次回路要检查转换接点压力是否足够，接线端子是否松动，电磁阀撞针是否生锈、变位、钝秃，行程是否足够，合闸接触器或辅助开关接触器是否良好。

（2）考虑季节变化气温的影响。

初春、初冬时温差变化大，梅雨季节，空气潮湿，机构不灵活，易产生机构失灵。

为此，要加强箱保温，使其电热处于良好状态。

根据运行经验，在梅雨凝露季节，当相对湿度大于80%及以上时或雨后24h内，在室外温度低于10℃及以下时，应投入加热驱潮装置。

上述季节室外温度在－10℃～＋10℃之间变化过程中，如果温差变化达到10℃，或断路器较长时间未分、合闸过，应在断路器投入系统前做投切试验，认为良好时再投入系统。

用气压或油压的操作机构，因冬季和夏季所需的压力不同，冬季可适当增大油压或气压，夏季可适当减小气压或油压，使其压力在标准范围，以防断路器投入时压力太低，使合闸时间过长；压力过高造成机构撞击，挂勾挂不上。

对油管路，风管路加强维护，油质保持清洁，防止管路堵塞。

风管路采取防冻措施，风管路含水的份量不能太多，要定期放水。

对ＳＦ6断路器气动机构每月放水一次，气温变化较大或频繁操作时每半月一次。

四、防止发电机非同期并网。

发电机非同期并网过程类似电网系统中的短路故障，其后果是非常严重的。

发电机非同期并网产生的强大冲击电流不仅危及电网的安全稳定，而且对并网发电机组、主变压器将产生巨大的破坏作用。

为了避免发电机非同期并网事故的发生，对于新投产机组、大修机组及同期回路（包括电压交流回路、控制直流回路、整步表、自动准同期装置及同期把手等进行过改动或设备更换的机组，在第一次并网前必须进行以下工作。

1）对同期回路进行全面、细致的校核（尤其是同期继电器、整步表和自动准同

期装置应定期校验）。

条件允许的可以通过在电压互感器二次侧施加试验电压（注意必须断开电压互感器）的方法进行模拟断路器的手动准同期及自动准同期合闸试验。

同时检查整步表与自动准同期装置的一致性。

2）倒送电试验（新投产机组）或发电机一变压器带空载母线升压试验（检修机

组）。

校核同期电压检测二次回路的正确性，并对整步表及同期检定继电器进行实际校核。

3）假同期试验。

进行断路器的手动准同期及自动准同期合闸试验，同期（继电器）闭锁试验，检查整步表与自动准同期装置的一致性。

4）断路器操作控制二次回路电缆绝缘满足要求。

5）核实发电机电压相序与系统相序一致。

此外，发电机在自动准同期并网时，必须先在“试验”位置检查整步表与自动准同期装置的一致性（以防止自动准同期装置故障），然后“投入”自动准同期装置并网。

五、防止定子线圈接头开焊、断股

1.运行中值班人员应加强对机组的监视。

对空冷机组一旦闻到焦味，应立即查明原因，及时处理。

2.检修中，应仔细检查接头附近有无过热变色、焦枯、流胶、流锡等现象，并应认真测量定子线圈各相（或分支）直流电阻。

近几年来，有些发电机定子线圈出现断股、开焊缺陷，而直流电阻值相间比较和历年比较差均为1%左右，有的不超过1%。

因此必须仔细分析比较，如发现问题，应及时处理，以免事故扩大。

六、防止烧坏定子铁芯

1.检修中应采取措施防止碰坏铁芯并保持发电机内部清洁，特别要防止将焊渣、工具及其他金属物遗留在发电机内，短路铁芯，损坏绝缘，引起接地故障。

2.发电机系统中有一点接地时，应立即查明接地点。

如接地点在发电机内部，则应立刻采取措施，迅速将其切断，以免扩大事故，烧坏铁芯。

对绝缘已老化或严重磨损的发电机，其定子接地保护，经主管省局批准，原作用于信号的也可作用于跳闸。

3.新机投产和旧机大修中，都应注意检查定子铁芯压紧以及齿压指有无压偏情况，特别是两端齿部，如发现有松驰现象，应进行处理后，方能投入进行。

交接或对铁芯绝缘有怀疑时，均应进行铁损试验。

4.运行中的发电机，如铁芯温度有显着升高者，应及时查明其原因，并抓紧进行处理，防止铁芯损坏。

5.10万千瓦及以上的发电机应尽可能装设100%的接地保护。

七、防止发电机转子、套箍、及零部件断裂飞逸

1.对因转子的套箍、心环结构设计不合理，自投入运行以来，已不断出现裂纹、变形、小齿掉块等故障的发电机，应该结合大修，在可能条件下进行改进处理。

2.在检修中应检查转子、套箍与心环的嵌装处是否有裂纹、位移、接触腐蚀等异常情况，如发现问题，应解体检查处理。

3.新机投产和旧机大修中，应对平衡螺丝、平衡块、风扇固定螺丝、引线固定螺丝等逐个进行细致检查，如发现有松动或未锁紧的应予以止动锁紧；应对风扇叶片进行探伤检查，如发现有伤痕和裂纹，应根据情况进行处理或更换。

4.为防止发电机因超速而损坏，必须保证汽轮机和水轮机的调速系统动作良好，保证危急保安器和过速保护动作可靠。

对供热式机组，还应防止因抽汽逆止门不严密而引起超速的危险。

5.在发电机转动部件上增设部件或改造部件时，必须经过细致的强度验算和试验，材质和工艺质量必须符合要求，并经主管省局审批后，才可施行。

6.应加强大机组电刷和滑环的运行、维护、和检修工作。

7.对制造厂原监督使用的关键锻件（如大轴、套箍）应做好定期监督检查工作。

八、防止水内冷发电机漏水、断水、堵塞、过热　

1.定期对水内冷发电机的线圈进行反冲洗并进行水压试验。

2.装配定子线圈绝缘引水管时，应尽量使水管不交叉接触，并与端罩保持一定距离，以防由于相互磨损或对地放电而引起漏水。

如有交叉接触者，必须用绝缘带绑扎牢固，以防磨损。

3.经常对定子线圈温度进行监视和分析（最好定期作温升试验）。

对温升有明显上升的线圈应结合检修拆开引水管接头，分路测量流量并进行冲洗，如仍无效，则应拆开线圈的焊接头，进行逐根或逐股的冲洗，直至流量恢复正常，必要时再用柠檬酸加以酸洗。

4.为了防止定子压圈冷却铜管严重氧化阻塞，引起过热，应定期测量每根铜管进出水温差，以便及时进行冲洗或酸洗。

此外检修中应注意检查定子铁芯压圈有无局部过热发蓝以至鼓泡裂纹等情况。

5.在水冷系统上进行操作时，应采取严格的安全措施，防止由于换水操作中疏忽，发生误操作和水冷却器检修后未排除空气，造成断水、跳闸事故。

6.检修中应该加强施工管理，注意工艺、质量，并严格执行质量检查及验收制度，防止杂物遗留在水路内引起阻塞烧坏线圈。

九、防止大容量内冷发电机组磁化

1.当隐极式发电机的转子线圈发生一点接地时，应即查明故障的地点与性质。

如系稳定性的金属接地，对于容量在10万千瓦及以上的转子内发电机，应尽快安排停机处理。

2.运行中，发电机与汽轮机之间的大轴接地炭刷一定要投入运行。

3.发电机在运行和大修中，应经常检查励磁机侧轴承绝缘和油管路绝缘，保持良好状态。

十、防止发电机转子线圈过热变形及损坏

1.如发现转子线圈有严重匝间短路（有明显振动或无功出力降低），应设法消除。

2.氢冷发电机氢压达不到额定值时，必须根据温升试验或厂家的规定带相应负荷运行。

3.修好密封瓦，消除漏点，加强密封。

氢外冷发电机最好保持高氢压运行，氢内冷发电机应能达到额定氢压连续运行。

4.为防止转子线圈过热变形，对于转子线圈铜导线与转子铁芯温差较大的汽轮发电机，应根据制造厂的规定或根据计算结果在起动时对转子进行预热。

5.转子为氢内冷的发电机，安装前应用风速法、流量法或压差法对所有通风孔进行通风试验，并作好记录，大修时亦应抽出转子进行试验。

由于国内尚无统一的试验标准，目前可根据每台机所测得的数值，与原始记录或与对应的通风孔相比较来确定畅通与否。

转子槽为两侧铣槽的氢内冷发电机转子应认真做好运行维护和检修工作，并加强监视是否有匝间短路、局部过热，定期做温升试验等工作。

6.对脱离式套箍的发电机应定期拆套箍检查套箍下铜导线是否有断裂情况。

十一、防止氢冷发电机着火和爆炸事故

1.氢气取样的位置和化验必须正确，在置换过程中，不允许作耐压试验和卸螺丝、拆端盖等检修工作。

2.氢管路上的过滤网、电磁阀门、氢表和表管等部件，必须定期检查，定期吹扫，保证表计准确，管路阀门畅通，不漏氢，电磁阀门不卡涩。

3.氢设备附近的电气接点压力表，最好采取防爆表，若系非防爆表，则仅适于装在空气流通的地方。

4.加强对氢气系统运行维护的管理，氢站应设有专人管理。

5.排污管处应经常检查，顶部应有防雨罩，附近不应有明火和焊渣掉下情况。

6.在氢冷发电机的附近进行有明火作业时，必须对气体进行取样分析，合格后方可动工。

十二、防止发电机漏氢

1.发电机本体在安装过程中必须严格按照制造厂图纸说明书和《电力建设施工及验收技术规范》（以下简称《规范》）做好以下现场试验：

a.发电机定子绕组水路水压试验。

该试验必须在电气主引线及柔性连接线安装后进行，主要检查定子端部接头、绝缘引水管、汇水管、过渡引线及排水管等处有无渗漏现象。

b.发电机转子气密性试验。

试验时特别要用无水乙醇检查导电螺钉处是否有渗漏现象。

c.氢气冷却器水压试验。

d.发电机定子单独气密性试验。

试验时用堵板封堵密封瓦座，试验范围包括：

定子、出线瓷套管、出线罩、测温元件接线柱板、氢冷器、氢冷器罩、端盖、机座等。

试验介质应为无油、干净、干燥的压缩空气或氮气，试验压力为0.3Mpa,历时24小时,要求漏气量小于0.73m3/24h（或漏氢率小于0.3%）。