第四节 发电机的常见故障与典型事故分析

一、小型水轮发电机常见故障分析与处理方法

水轮发电机在运行中，会产生各种各样的故障。值班人员对发生的故障，应及时找出故障产生的原因和部位，采用正确的方法，予以排除。小型水轮发电机常见故障的分析与处理方法见表3-4。

二、典型事故分析

（一）某水电站4号机定子线棒烧损

1.事故前运行方式

4号机带有功负荷87MW、无功负荷48Mvar。

2.事故现象

4号机在运行中跳闸，灭磁开关同时动作跳闸，停机后检查，纵差、横差、转子一点接地保护均动作，强减动作，发电机上风洞冒烟。

3.处理过程

立即进行发电机消防水灭火，约3～4min，灭火后进入风洞检查，发现下部支持环上的绝缘仍在燃烧，立即用干式灭火器将余火熄灭。从事故发生到处理事故结束，共计8min。

4.损毁情况

4号机定子线棒下端并头套187号下（A248、3191V）、188号下（A2、1197V）、189号下（A2108、7179V）、190号下（B277、5118V）均烧坏，其中190号下芯线已烧断，靠近上述四槽的下部水平挡风板烧了一个直径约130mm的大洞，故障线棒附近的其他线棒表面漆膜烧枯。为了防止发电机严重受潮，当即决定启动4号机空转干燥，检查还发现：①励磁机回路强行减磁电阻，阻容吸收装置中的压敏电阻对电屏铁架放电，电阻全部烧坏；②转子电压表保险座烧坏；③转子磁极接头对固定夹板的螺丝与铁芯放电，共烧坏6个磁极（1号、17号、19号、35号、23号、25号）的软连接铜片，其中1号磁极软连接片烧坏一大块（可能是灭磁过程中造成转子过压）；④4号机主断路器342号A、B相油桶向外喷油冒烟。

5.原因分析

4号发电机8台空气冷却器严重漏水，其中2号冷却器漏出的水，流到定子线棒下端187号、188号、189号、190号并头套上，造成放电短路。

6.防范措施

（1）4号机8台空气冷却器全部换新，并组织人力物力，自制冷却器，解决1号、2号、3号机备品。

（2）在没有备品前，发现冷却器漏水，应该采取临时堵漏措施或人为改变漏水方向，使其不射到发电机定子上。

（3）加强缺陷管理，定期巡回检查，发现缺陷及时消除，提高设备的健康水平。

（二）某水电站1号机转子磁极绝缘损坏

1.事故前运行方式

定期工作，开1号机至空载。

2.事故现象

1号机至空载后，3min内连续出现转子一点接地告警信号，停机进行检查，遥测转子绝缘电阻为0.3MΩ，故将机组开启进行空转干燥，机组停转后再次遥测绝缘电阻为18MΩ。

针对以上情况，初步认为系转子受潮引起，决定进行短路干燥，定子电流从500A逐步升至1000A，温升控制在8～10℃/h，最高温度达到100.8℃，运行时间为22h，停机后，当温度降至65℃时，用万用表测量转子绝缘电阻只有1000Ω。后进行动态测试，电气绝缘随转速的上升而下降，从而确定转子接地，且接地故障点在磁极极靴处。经维护人员仔细查找，发现17号磁极靠16号磁极侧连接处环氧树脂绝缘板礙化、击穿。

3.处理过程

查找到原因后，将磁极吊出进行检查，发现绝缘板已被击穿、烧断。维护人员将碳化部分切除，加补一块环氧树脂板，用AB胶粘牢。处理完后，因停机时间太长，发电机已受潮，故开机进行短路干燥。经过12h运转，摇测转子绝缘电阻为200MΩ。对1号机转子进行直流耐压试验，电压为1350V，顺利通过，于当日开启1号机，投入并网运行。

4.损毁情况

17号磁极靠16号磁极侧连接处绝缘板烧坏。

5.原因分析

造成此绝缘板碳化、击穿的主要原因是上年度发电机被水淹后，磁极绝缘板与磁极线圆夹缝处污物清洗不彻底，上面附油污、杂质产生电腐蚀所引起。也可能是环氧板材中有杂质所致。

6.防范措施

所有机组在大修中仔细检查水淹后发电机内部附着物情况，彻底清除；检查所有机组该类环氧树脂板的运行状况，发现问题及时更换。