枣庄华润纸业有限公司热电部 刘言龙 刘鹏超 刘仕通

引言

随着社会经济的不断发展，人们的生活水平也随之大幅度改善，无论是对于企业还是家庭，在其硬件设施不断完善的情况下对电能的需求越来越高，电能输送的标准逐渐转变为稳定性强、安全性能高、质量水平高。电力稳定不仅是保障我国民生大业发展的基础，还是国民经济飞速发展的原动力，发电机作为电厂生产运作的核心设备，在电厂建立之初就一直处于运行状态，长久的产能消耗会导致电能逐渐转变为热能，随着其散热功能的消退，发电机不断地受到损害，进而引发一系列安全问题。鉴于此，本篇重点分析了电厂发电机运行过程中出现故障的原因，并提出相应的解决对策。

1 电厂发电机的构成及其工作原理

1.1 发电机的基本构造

发电机本质上来说就是一种将其它能源转变为电能的设备，主要机械型动力驱动设施有汽轮机、水轮机、柴油机，其工作原理是在运转过程中将气流、水流、燃烧产生的热能通过能量转换设备转换为机械能，再由其传递至发电机、最终形成电能。发电机具有应用广、使用性强等特点，其在农业、科技、国防、家庭等领域都有应用，根据不同的使用领域其工作形式也各不相同[1]。

1.2 发电机的工作原理

发电机运行的理论基础都是电磁力定律及电磁感应定律，这两种构造的运行原理是：通过联合导电材料和导磁，两者相互作用产生电磁感应，通过其电磁和电路产生电磁功率，最终将机械能转化为电能。发电机的主体通常由转子、定子、轴承及端盖等构成，转子由转子磁扼或转子磁极、转子铁芯绕组，护环、中心环、排风扇、转轴及滑环等零部件构成，定子是以定子铁芯为基础，线包绕组、机座及其它固定零件联合构成，轴承及端盖联结两者，使得转子能在定子中持续、稳定旋转，达到切割磁力线的目的，从而产生感应电流，其经过接线端子流经回路最终形成电流[2]。

2 电厂发电机的常见故障及解决对策

2.1 发电机碳刷损坏故障及解决对策

发电机在运转过程中，碳刷在连续的使用中不仅会出现自然损耗，还会出现松动问题，任由其发展会导致碳刷从电机主体上脱落，在运转时产生火花，另外，不同发电机的使用时间差异及电机压簧压力的不断增加，会导致碳刷与滑环脱离原始接触点，进而造成电流输送不稳定及压簧受损。造成以上问题的原因有很多[3]。

首先，发电机在工作时其电流强度回随着电量需求不断调整，在这种工作强度下导致卡簧发生形变，使其与碳刷之间的接触点发生位移，任其发展将产生打火及漏电问题。

其次，碳刷的型号选择错误也会造成以上问题，碳刷的规格不同，其产生的电阻值也各不相同，不匹配的电阻值会阻碍电流的经过，进而造成出现漏电现象。

最后，碳刷常年在刷盒内进行有规律的摆动，难免会导致刷盒边缘破损，导致电阻在碳刷与环绕电子之间产生异常。

以上问题都可通过更换磨损碳刷、压簧、碳刷盒及选择合适碳刷型号等手段解决，同时也要求检修人员在作业时加强对碳刷电阻值的检测力度，尽量避免以上问题的产生，一旦发现电阻值异常波动，立刻停止作业、防止发生漏电事故，此外要经常在碳刷合理承压的情况下测试卡簧压力，尽量在厂房储备各种型号的碳刷以备不时之需，一旦发生电刷过热、电流过载等情况，及时进行维修更换。

2.2 发电机机身温度异常及解决对策

冷却系统失调会导致线圈和铁芯的温度过高，造成其失调的原因有气候因素，如夏季气温过高导致冷却空气温度达不到制冷标准；此外空气质量也是造成该现象的主要问题之一，当空气中浮尘过多、通风道滤尘器又未及时清洗更换，大量的灰尘堆积在发电机内部引起通风道堵塞，严重消弱其制冷功能。对于封闭式通风发电机，虽然不存在以上问题，但在其使用过程中，空气冷却器的铜管内壁及外壁常会产生沉垢，也会导致制冷效率降低。另外如发电机线圈本身质量存在问题，如发电机转子端部线圈的焊接点过多、导致该处电阻突然增大，也会引发线圈温度异常。

检修人员在发现温度异常后，首先应检查空气冷却装置，尤其要检测冷却空气温度、风道挡板的开合以及滤尘器是否正常。此外，针对封闭式通风电机还要额外检查空气冷却水的出入口是否通畅，发现堵塞应立即疏通，确保以上措施均实施到位后，若温度仍然异常则应立刻降低发电机的无功负荷，直至线圈及铁芯温度下降至标准水平。

2.3 发电机绝缘故障及解决对策

发电机的线圈绝缘体磨损及铁芯短路均会造成其内部绝缘故障，过度磨损会造成电压过强。另外，若其防雷设施未完善，在雷电多发的夏季发电机极易遭受雷电侵害，长时间的铁芯及线圈温度异常会增加线圈绝缘体磨损机率，使其绝缘性能降低，进而引发绝缘击穿现象[4]。最后也是最容易忽视的问题，若检修人员误将操作部件滞留在发电机内部、或转子在高速运转时产生零部件脱落，如：绑线松动打至绝缘线圈造成其损坏。发现上述问题时，检修人员应当把励磁变阻器的阻值调制最高水平，同时关闭励磁开关的远方控制系统及发电机，保证此时发电机处于闭电状态，进而进行对应的零件检查和更换。

2.4 自动跳闸频发及解决对策

发电机异常跳闸的原因总结起来有以下几点：发电机内部零件产生故障，如转子及定子线圈接地、短路等；外部故障、如主线短路，操作人员误关闸门；断路器机制及保护装置过度灵敏，产生误判操作；绝缘故障引发的短路情况；过电流造成发电机闸。以上情况发生时，检修人员可通过调整电压强度、送电频率等方式对以上因素进行逐一排查，若在排查完毕后跳闸现象仍未消失，而这台电机又必须进行送电操作，则可在用电高峰期之后迅速进行断电检修。

2.5 发电机励磁消失及解决对策

发电机在工作时，若励磁电流减弱或消失会导致转子磁场消弱，这种现象叫做“失磁”，导致该现象的原因是励磁回路断线，致使励磁回路断线的因素有很多，包括转子回路断线、励磁机励磁线圈断线、励磁机电枢回路断线、灭磁开关误关以及变阻器接触点松动等[5]。

当在检修时确认发电机故障产生的原因是失去励磁时，工作人员应立即将经实践证明不允许非同期工作的发电机解列，同时保证励磁开关处于闭合状态，对于经过实践证明允许无励磁操作的发电机，当励磁关闭时可以减缓解列，允许其在无励磁状态下工作半小时，在这段时间内维修人员可同时操作、消除励磁故障。

2.6 发电机电压不稳定及解决对策

电压是保证电流稳定输送的基础，维持电压的稳定是电机检修人员的基本工作，但在电机的实际工作中，电压不可能总处于一个固定的数值，通常会在标准电压的上下5%浮动。当电压超过额定范围时，即使励磁系统仍有效，但其会加快发电机的磨损速度，从而导致机体温度过高，加快发电机绝缘体损坏机率；反之，若电压低于额定范围会造成电流输送不稳定，送电功率大幅度降低，使得电厂无法满足用电人群的基本需求。

电压不稳定不仅会给发电机带来不可逆转的损害，造成发电厂的财产损失，同时还会影响民众的日常用电，因此解决电压问题刻不容缓。在硬件设施方面，发电厂可以购进一批电压维持装置来平衡电压。在综合软实力方面，加强对检测人员的培训力度，定期对电压进行检测、维修，一旦发现电压异常立即排查原因，在日常工作中切实做到“常检常修”。

3 提高电厂发电机设备检修质量的措施

3.1 增加电厂设备检修维护次数

电厂的供电水平直接与气电气设备的运行状况相关，而发电机作为电气设备的核心系统，其日常检修维护至关重要，不仅影响着电厂的经济效益，还影响着其它用电人员。电厂应根据其日常经营状况，结合当地用电高峰期规律，避开用电高峰期，制定合理的检修计划、明确工作目标，将检修守则细化到检修人员、检修部位、检修时间，为保证其检修工作落实到位，应实行严格的考勤制度，对于指定的检修部位制定检修表格，每完成一项都要由相应的人员签字确认，确保之后出现问题，能够快速通过考勤表找到对应的责任人，通过这种手段能够从根本上促进工作人员端正工作态度。

另外，增设管理部门，设立以检修人员为主要构成的部门，完善晋升制度，加强对检修人员的考核、筛选，以专业化的检修人员带领其他人完善工作水准，促使其在工作过程中保持专业、细心、耐心的工作态度，强化工作氛围及团队精神。与此同时，对于新设备的引进，应保管好其检修说明，为日后的检修工作提供文字指导，从根本上保证检修工作的专业化、科学化、系统化及现代化。在实际检修工作中，也要结合装备运行的实际情况，针对其具体问题进行实况分析，结合检修说明进行策略调整。

3.2 提升检修人员的综合能力

电厂传送的电压相较于其它发电设备具有高电压、强电流的特点，其对于连接电器主线、变压器、配电装置、电能转换装置等基础设施的要求都较高于普通水准。电器设备的质量、发电器型号、工人操作水准等各方面因素出现误差都会导致电厂电气设备无法安全运转，电厂输送电能的稳定性取决于电气设备之间的贴合度、精准度，从宏观角度看，发电机的型号、性能选择至关重要，电气设备的采购要严格遵循国家标准；从微观角度来看，变电站中地线的分布、电阻器的螺丝松动、电气装置焊接口的稳固程度都会给发电厂日后的发展带来安全隐患，因此，检修人员应在工作中保持敬畏心，端正工作态度，不放弃每一处检修细节，对所有装置的质量与维护进行全面的监测，在严格的检修体系下，保障电气设备安全、稳定、高效地运转。

在某种层面上来说，电厂电气设备能否高效供电，取决于该厂设备检修人员的综合素质。检修人员作为保障电厂高效运行的基础，增强其专业水准、加强其对基础设施问题的判断能力，能够保障电厂在出现运转问题时迅速做出反应，并且能够针对突发问题对症下药，在最大程度上减少误工损失。只有加强其综合素质的提升，才能在日常维护中及时发现问题，及时更换破损设施。针对线圈解系、碳刷刷盒损坏、碳刷松动等微小问题，做到“尽早发现、尽快更换”，避免因检修延迟而将小问题拖至大问题，进而给电厂带来不必要的财产损失，更有甚者则可能会造成一定的安全隐患，危及工作人员的人身安全。

因此，必须尽快安排检修人员综合能力考核，淘汰掉一批能力较低的人员。加强对考核通过人员的日常培训，与高校合作、聘请教授定期为其进行专业培训，或者将其送至检修水准较高的工作队伍进行定期规培，通过以上办法，必能全面提升检修人员的工作水平，进而加强电厂的经济效益。

4 结语

综上所述，我国的电力系统已然在历年的发展中走向稳定，且具有灵活性、智能化的特点，发电机保护机制为电力系统的安全高效运行提供了根本保障，随着新时代智能电网及继电保护系统的普及，对发电机的性能要求越来越高，从传统的单一供电功能转变为供电加维稳等多元化职能，做好发电机的日常维修及保护是当前电厂工作的重点，及时发现问题并解决问题，提高检修人员监测水平，切实做到“常检常修”，是其长久运转、提升其经济效益的关键。