水轮发电机故障及解决措施

杨开黎

(哈尔滨电机厂有限责任公司)

近年来，我国电力行业取得了较大的发展，随着科技的不断进步和技术的不断革新，社会各界对水轮发电机也提出了越来越高的要求。水轮发电机作为电力工程中应用最为广泛的设备之一，其技术水平和运转速度对电力事业的发展具有十分重要的作用。一旦其主绝缘被损坏导致水轮发电机出现故障，将会极大地限制水轮发电机作用的有效发挥。因此，我们加强对水轮发电机出现故障的原因进行分析的力度，以便能够及时发现问题并进行处理，使水轮发电机得以顺利运转，为电力行业的发展贡献自己的一份力量。

1 简析影响水轮发电机出现故障的主要原因

1.1 对水轮发电机的设计和制造不合理

在设计和制造水轮发电机的过程中，部分生产厂家为了降低和节省生产成本，偷工减料，缩小体积并减少对猪绝缘的包扎层数，使主绝缘的质量不过关，球裕过于偏低，导致产品出现脱节的现象，导致水轮发电机出现故障，难以进行正常运转。还有部分规模较小的水电站，其水轮发电机在运转的过程中，主绝缘质量较低使得其难以承受较大的压力，到时升压时被击穿，使主绝缘受到毁坏，给电力事业的发展带来很严重的影响。

1.2 水轮发电机的运转环境的影响

水轮发电机在运转时，如果环境温度过高将会降低水轮发电机的使用寿命。在主绝缘的材料选择中，大部分会使用沥青云母，而沥青云母比较容易软化，主绝缘难以承受过高的温度，耐热极限大致为105 k。由于真空浸漆具有很大的复杂性，一旦不能严格掌控就会使其浸透不彻底，在主绝缘内部给气泡留有空间，使线圈的质量较低，令人堪忧。再加上很多发电机室内封闭较为严实，不能及时有效地进行通风，使得屋内温度不易发散，发电机运转时散热效果并不好，降低了绝缘的使用年限。另外，还有部分的水电站处于偏远的山区，往往电压偏移较大。尤其在丰水季节，母线电压将会大大升高，造成主绝缘被击穿，给修复工作带来较大难度，影响水轮发电机的正常运转。

1.3 对主绝缘的检查不到位

对水轮发电机主绝缘等部件进行及时合理的检查也是十分必要的。然而人们对主绝缘的检查工作重视不够，在检查过程中由于对吊出转子的技术掌握不熟练，使得定子线圈被撞击而出现松动现象。再加上电腐蚀现象的影响，导致主绝缘破坏严重，难以修复。

2 水轮发电机出现故障的有效解决措施

2.1 避免铁芯出现松动现象

在对水轮发电机的部件定子铁芯进行修理和清扫时，应该提高对铁芯的注意力和观察力，看铁芯部位是否有红粉出现，一旦发现该处有部分红粉，说明该铁芯处出现了松动现象。再出现松动后，可以利用薄型片状的电工刀等工具对其进行试插，以便了解该铁芯松动程度的高低，通常情况下插入铁芯齿部的深度应该控制在一定范围内，尽量使其不超过3 mm。同时在水轮发电机运转的过程中，还得时刻关注线圈是否紧固，若上层线圈与下层线圈相同，并且具有相同的电流流向，一般来说压向楷底的作用力是最大的。但是若在槽内的线圈不能很好的固定，就会使其在运转振动时磨损和破坏了线圈表面的防晕层，并且对于同一层但电流方向不同的线圈，其切向交变弯曲力矩将会达到最大值，造成主绝缘被损坏。如果发现铁芯和线圈出现松动现象，应该立即采取措施打紧槽楔，甚至利用斜键槽楔将其打紧牢固。对于线圈端部出现松动的情况，可以使用无维玻璃丝带对其进行绑扎，并且在绑扎之后对其喷上适当的环氧树脂漆，以便其能够更加牢固，保护主绝缘不受到损伤，促进水轮发电机的正常运转。

2.2 避免出现电腐蚀的现象

在水轮发电机的制造过程中，如果主绝缘使用了环氧粉云母等材料，将会极大的增加电腐蚀现象出现的可能性。电腐蚀大致可以分为两个部分。第一个部分是内腐蚀，所谓内腐蚀，就是指半导体与主绝缘这两种介质不同，在他们中间存在着气隙，若对地电压分别分配在其之上，将会导致气隙产生游离并出现放电现象。对于内腐蚀来说，它首先会将存在于导线和主绝缘之间的粘接交破坏掉，导致主绝缘被脱壳，胶线出现松散等现象。并且在此期间利用电磁振动的方式折断胶线，从而达到破坏主绝缘的目的。第二部分是外腐蚀，外腐蚀与内腐蚀不同，它主要是由于防晕层和定子铁芯之间出现了气隙而导致的游离放电现象。对于外腐蚀来说，它是通过防晕层的破坏来使电晕得以剧烈的放电，进而损坏线圈的表面，造成主绝缘破坏。无论是内腐蚀还是外腐蚀，都会给水轮发电机带来很多不利影响。因此，必须避免和防止电腐蚀现象的出现。首先，线圈处电压的大小直接关系和影响着电腐蚀程度的轻重，发电机的电压如果超过4 kV，电腐蚀发生的可能性就会大为增加。可以将线圈的中心点在发电机运转一定时限后与线端的位置进行到位，以便缓解线圈的压力，降低电腐蚀发生的可能性。其次，如果水轮发电机在运转过程中有臭氧的味道，说明很有能发生电腐蚀现象，此时可以通过使用局部放电仪对其进行必要的检查。但是规模较小的发电站并不具备局部放电仪等设备，可以在较暗处初步用肉眼来观察，若发现蓝色辉光，则很有必要对水轮发电机进行检查和处理，以便将损失降低在最小范围内。

3 结 语

综上所述，只有几及时发现水轮发电机的故障并进行及时解决和处理，才能提高水轮发电机的使用寿命，保证水轮发电机能够正常运转，促进我国电力事业的健康持续发展。

［1］ 朱跃亮. 水轮发电机转子绝缘下降原因分析及处理［J］.水电站机电技术，2010，(5).

［2］ 杨斌.柳洪水电站发电机转子磁极引线损坏的原因分析及处理［J］.华中电力，2010，(4).