发电机 起励故障 分析处理

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1、发电机起励故障分析处理0引言 四川省康定长鑫电站位于大渡河上游巴郎沟河上，一台发电机于2004年12月20投产发电。2005年3月1日14时15分，因水轮机推力轴承冷却器有杂物堵塞而停机处理，17时32分开机，发电机起励正常，在励磁调节器由“手动”向“自动”切换过程中，发电机失磁，17时38分再次开机时便不能起励建压。 1查处故障的过程 1.1初步分析及处理因为现场条件限制，排查故障常用的替代法和比较法均不能实施，所以主要采用排除法来分析查找故障。3月4日，对发电机进行了较全面的检查。首先检查励磁调节器，发现励磁调节器过压保护回路的滤波电容器烧坏。换上备用电路板后，检查起励回路正常，但

2、发电机开机仍然不能起励建压。其次，检测发电机和励磁机的磁极、电枢线圈绝缘电阻均未发现异常，用万能表的欧姆档检测各线圈，也未发现有开路断线等现象。由此分析认为，故障可能是励磁机整流盘的旋转二极管被击穿所致。然而，检查整流盘的旋转二极管，结果是六只二极管亦正常。于是我们怀疑故障是由于发电机转子线圈的灭磁电阻被击穿短路所致。但拆下整流盘后，发现发电机转子线圈的灭磁电阻根本就不存在（可能是安装过程中的失误所造成，3月9日返厂重新设计安装两只SiC灭磁电阻）。1.2进一步分析及处理发电机开机后不能起励建压一般来说不是一件很难排查的事情，但这次的情况有些意外。当发电机在额定转速运转进行起励时，将万

3、能表切换至直流10V档位，用万能表的表笔在整流盘直径两端反复地触碰旋转二极管脚，表头始终无摆动现象，说明励磁机电枢后端的整流桥并无输出。我们再一次将注意力集中到发电机的起励回路，对其作更加认真细致的检查，确实有证据表明发电机起励时直流电流已输入到励磁机的磁极线圈中去。这就排除了起励回路的故障。为了尽快地查出故障原因，更换了励磁机整流盘的六只旋转二极管,发电机开机仍然不能起励建压。对发电机的一次回路检测结果如下： 表1线圈直流电阻测量结果单位：Ω测量日期数据交流定子绕组U1-U2交流定子绕组V1-V2交流定子绕组W1-W2交流励磁绕组F1-F2电枢绕组A1-A2主极绕组F3-F4F5-F

4、62003.10.28（出厂报告）0.0015520.0015520.0015540.12880.00701554.1354.112005.3.8（查找故障时）0.0015510.0015500.0015530.12580.00699854.1154.11从表1可以看出，各线圈参数十分正常。测量发电机十个转子磁极的电抗值也是相等的。将起励用的直流电池由9V更换成12V不能起励建压，再更换成24V仍然不起励建压。在发电机开机起励过程中，分别用两块万能表进行测量发电机出口电压。第一次用指针式的万能表交流档测量发电机出口电压无指示（后来才知道该表计交流电压档已失去作用）；第二次用数字式的万能

5、表交流档测量发电机出口电压，其指示先为3V和2V，最后为1V和0V。发电机励磁回路组成及起励流程图如下：  图1　发电机励磁回路流程图 由图1可以看出，一、二、六部分属于静止部件，三、四、五部分属于转动部件。在静止状态下检查六部分部件均没有发现问题。从理论上和运行实践经验表明，静止部件出现问题的可能性小一些，因此，注意力集中在三、四、五旋转部件上。但现场检查三、四、五部件又没发现问题。现场检测试验条件十分有限，又无法与外部通信联系，该采用的方法已全部采用，于是将旋转部分且体积较小的三、四部件返厂检查。其结果是厂家检查三、四部件均无问题。最后采取一种非常规的方法，拆下无刷励磁机，在发电机

6、的大轴上装上由厂家带来的滑环，将蓄电池的电压经滑环直接加入发电机磁极中去，用毫伏表检测转子回路的串联电阻上所加入的电流大小。当发电机转速上升时毫伏表便有指示，当发电机转速上升到500r/min左右时，毫伏表指示便突然变为0。这说明发电机转子回路存在接触不良情况，故障是随着发电机转速的上升而出现的，至此，基本上可以肯定故障部位在发电机转子回路中。1.3故障点的确定再次打开发电机的外罩，认真细致地检查发电机转子回路，发现位于发电机第九号磁极与第十号磁极连接部位，距离第十号磁极的根部约3mm处有一非常细小的裂纹。找来木棒，利用杠杆原理撬在裂纹处，并外加1500N左右的冲击力时，用双臂电桥测量

7、转子磁极线圈的直流电阻值居然毫无变化。这说明裂纹非常非常细小。1.4故障的处理确定了故障点后，尝试着将发电机定子线圈往另一端挪动约25cm，使之能够露出故障部位，为处理故障提供了有利的条件。为防止在焊接过程中损伤转子磁极线圈的绝缘，又在裂纹周围用浸湿了的石棉绳进行隔离，在十分简陋的条件下，成功地用银焊条进行了氧焊，焊接完毕，测量发电机转子线圈直流电阻仍为0.1258Ω。用12V蓄电池加在两极滑环上，开机起励建压正常，至此问题已经得到圆满解决。