15MW汽轮发电机机组故障案例分析

2024年汽轮发电机组的常见故障及处理2024年汽轮发电机组常见故障分类：1.装置故障，2.电气故障，3.机械故障，4.润滑油和冷却水质量问题，5.其他问题。

1. 装置故障：1.1 锅炉问题：包括炉渣成分异常、炉膛结焦、过热器脱漆、管子泄漏等。

处理方法：及时清理炉渣、防止结焦、定期检查过热器和管道等。

1.2 百叶窗堵塞：百叶窗是汽轮发电机组的关键部件，如果堵塞会导致进气量减少，影响燃烧效果。

处理方法：定期清理百叶窗，保持畅通。

1.3 燃烧器问题：燃烧器堵塞、喷嘴损坏等会影响燃烧效果。

处理方法：定期检查清理燃烧器，更换损坏喷嘴。

1.4 煤粉喷射器故障：煤粉喷射器堵塞、喷射不稳定等问题会影响燃烧效果。

处理方法：定期检查清洁煤粉喷射器，调整喷射稳定性。

2. 电气故障：2.1 发电机线圈绝缘老化: 发电机是汽轮发电机组的核心设备，线圈绝缘老化会导致绝缘损坏，影响发电效率。

处理方法：定期进行绝缘检测，发现问题及时更换损坏线圈。

2.2 断路器故障：断路器是电气保护装置，如果故障会导致发电机组停机。

处理方法：定期检查断路器，及时更换故障断路器。

2.3 控制系统故障：控制系统是汽轮发电机组的核心部件，如果故障会导致发电机组无法正常启动或运行。

处理方法：定期检查控制系统，及时修复故障。

3. 机械故障：3.1 汽轮机叶片损坏：汽轮机叶片损坏会降低功率输出，影响发电效率。

处理方法：定期检查叶片磨损情况，及时更换损坏叶片。

3.2 水泵故障: 水泵是汽轮发电机组的关键组件，如果故障会导致冷却水流量不足，影响发电效率。

处理方法：定期检查水泵，及时更换故障水泵。

3.3 齿轮箱故障：齿轮箱是汽轮发电机组的传动装置，如果故障会导致转速不稳定，影响发电效率。

处理方法：定期检查齿轮箱，及时更换故障部件。

3.4 轴承故障：轴承是汽轮发电机组的关键部件，如果故障会导致摩擦增加，影响发电效率。

处理方法：定期检查轴承，及时更换故障轴承。

4. 润滑油和冷却水质量问题：4.1 润滑油污染：润滑油污染会导致润滑效果减少，增加摩擦，影响设备寿命。

汇报人：日期:•汽轮发电机概述•汽轮发电机常见故障类型•故障诊断方法与技术目录•故障处理与预防措施汽轮发电机概述汽轮发电机是一种基于蒸汽动力原理的发电机，将高温高压的蒸汽通过喷嘴喷出，产生高速气流。

利用蒸汽动能高速气流冲击涡轮叶片，使涡轮旋转。

驱动涡轮旋转涡轮与发电机转子相连，涡轮旋转时，带动发电机转子旋转。

涡轮带动发电机发电机转子在磁场中旋转，根据电磁感应原理，会在定子绕组中产生交流电。

产生电能高速旋转部件精密轴承系统冷却系统密封装置01020304包括涡轮和发电机转子，需采用高强度材料，并精确平衡。

支撑高速旋转部件，并确保其稳定可靠地运行。

采用高效的冷却系统，散发设备运行过程中产生的热量。

防止蒸汽泄漏，并确保设备内部压力稳定。

主要电源：汽轮发电机是电力系统的主要电源之一，提供稳定可靠的电力供应。

调峰调频：在电力系统中，汽轮发电机可用于调峰调频，满足电网负荷的实时变化。

备用电源：在紧急情况下，汽轮发电机可作为备用电源，确保电力系统的安全运行。

综上所述，汽轮发电机在电力系统中具有举足轻重的地位。

了解其工作原理、结构特点以及在电力系统中的地位，有助于更好地分析处理汽轮发电机故障，确保电力系统的稳定运行。

汽轮发电机在电力系统中的地位汽轮发电机常见故障类型长期使用或高温环境下，绕组绝缘材料会老化裂解，导致电气绝缘性能下降，可能引发绕组短路或接地故障。

绕组绝缘老化励磁系统是发电机的重要组成部分，若出现故障，如励磁电源失效、励磁电流不稳定等，将导致发电机无法正常运行。

励磁系统故障由于轴承电流的存在，可能会在轴承表面产生电蚀现象，进而引起轴承损坏，影响发电机的稳定运行。

轴承电蚀转子不平衡由于制造、安装或使用过程中的原因，转子可能存在不平衡现象，这将导致振动增大、噪音加剧，严重时可能损坏发电机。

轴承磨损轴承是支撑转子旋转的关键部件，长期运行后，轴承磨损可能导致转子偏心、振动增大，进而影响发电机的稳定性和效率。

汽轮发电机故障分析及处理摘要:发电机的励磁回路中,绝缘最薄弱的环节就是转子部分，为使发电机组安全运行更可靠,通过陕西某发电厂长1号发电机转子接地故障实例，对转子接地故障原因及处理方法进行了分析。

关键词：发电机；接地故障；处理措施发电机转子接地故障,一般按接地的稳定性可分为两种:即稳定性接地和不稳定性接地,按接地程度亦分为两种:即直接接地(金属性接地)和不完全接地(高阻接地)。

如果在绕组内部或励磁回路发生另一点接地,构成两点接地时,转子绕组、转子铁心或护环可能被短路的直流电流烧损,同时因部分短路匝而形成的磁路不对称,会造成机组振动增大,甚至会造成转子本体磁化。

1转子绕组发生接地故障的原因(1)制造和检修工艺不良。

如导线焊接质量不良、槽衬受损、转子绕组至滑环的引线及导电螺钉绝缘受损、遗留焊渣、导电粉尘等异物。

(2)运行维护不当。

如氢气湿度大、氢中含油,集电环与轴之间的绝缘筒、集电环与引线连接处积存碳粉、污垢等。

(3)设计结构缺陷。

如老式结构转子主绝缘外敷保护钢甲,运行中在发热膨胀和机械作用下,主绝缘受损,导致接地故障。

(4)选材质不好。

制造厂选用的导线、绝缘材料质量不好,存在先天缺陷。

(5)运输保管不当。

转子在运输保管过程中绝缘受潮、赃污或通风孔进入异物。

2 故障检测2.1 故障现象某发电厂发电机,1998年末投入运行,运行一直良好。

2009年8月18日16:00，“发电机发生一点接地”发出报警信号,发变组保护装置显示转子绝缘电阻为0Ω,机组无异音、且振动正常。

故障前负荷有功69 MW,无功60Mvar,定子电压15.77 kV、定子电流3400A,转子电压220V、电流1165A。

发电机入口风温34℃,出口风温39℃。

检查励磁回路外部设备、集电环未见异常。

对刷架积存的碳粉和油污进行清扫后,接地信号仍不消失,发变组保护装置显示绝缘电阻仍为0Ω.将负荷降至0,发电机解列,维持3000 r/min转速,将刷握全部拆下,检测绝缘,发现外部绝缘良好。

某厂15MW发电机组轴承碎裂故障案例分析某厂15MW发电机组轴承碎裂故障案例分析轴承的功用：用来支承轴及轴上零件。

轴承的基本要求：1. 能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。

2. 具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。

3. 具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度。

我们这里讲解的是工业用的滑动轴承，主要应用在：汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械上。

动压轴承的工作原理如下：形成动压油膜的必要条件：1. 两工件之间的间隙必须有楔形间隙。

2. 两工件表面之间必须连续充满润滑油或其它液体。

3. 两工件表面必须有相对滑动速度。

其运动方向必须保证润滑油从大截面流进，从小截面出来。

如果不能满足上述3个条件，那就可能造成轴承故障，如轴承磨损，轴承碎裂，瓦温异常，甚至造成转子的损坏。

第一部分机组概况该机组从左至右依次为汽轮机（ENG40/32/25/40），齿轮箱(型号：K1031F-01-44-624 7)，发电机(QF-W15-2)。

15MW发电机组总貌如图1。

图1 15MW发电机组模拟图发电机组设计技术参数详见表1。

表1 机组设计参数表第二部分故障现象该机组在2014年7月8日起，发电机联端振动值出现上升趋势，振值从30μm一直增长至80μm，运行过程中转速、负荷均处于稳定状态。

第三部分分析过程图2 和图3 为发电机两端振动趋势变化图，分析可得，7月9日到7月25日期间，发电机联轴振值增长明显，振值变化主要以1X能量增加为主。

图2 发电机通频值趋势图图3 发电机1X趋势图图4 和图5 为发电机联端振动值上升后的频谱分析图。

从频谱图中可以看到频谱中以1X 为主，并存在2X、3X、4X….nX的振动分量。

在现场进行润滑油油压、温度的调整后，并没能使振值得到明显的改善。

综合发电机数据分析，振动变化为发电机联端轴承状态异常引起。

图4 发电机联端Y波形频谱图图5 发电机联端X波形频谱图第四部分结论通过对数据的细致分析，判断该机组发电机联端轴承出现了问题，但鉴于目前发电机联端振动稳定在高报范围内，并没有进一步劣化，该机组可以继续运行，但需保持高度关注。

汽轮发电机碳刷及滑环磨损的解决方法蒙阴县鑫源热电有限公司＃1机组为15MW汽轮发电机组，机组于xx年5月份投入运行，发电机定子额定电流为1031A；空载电流为259A；每个环有四个碳刷，碳刷的尺寸是60mm×32mm×25mm；励磁系统为自励半导体励磁系统；电源取自发电机本身，在发电机出口处接一台励磁变压器，经过半导体整流，经碳刷、滑环接入发电机转子，供给发电机励磁。

1运行状况机组于xx年5月份投入运行以来，一直存在以下问题。

碳刷磨损十分严重，截止xx年2月份，汽机侧碳刷更换了12块，发电机东侧的碳刷自运行以来没有更换过一块，而有一个位置的碳刷多次更换，磨损特别快。

每个碳刷承担的电流有较大的偏差，小的0.5A，大的有20A。

电刷表面有划痕，电刷有磨偏现象。

运行过程中，碳刷及滑环的粉尘较多。

滑环因碳刷长期冒火已在表面形成烧伤条纹。

刷辫长期过热变色，有段时间温度达80～90℃。

2问题分析发电机碳刷和滑环间工作面的磨损有两种：一是纯机械磨损；二是在电流作用下的电气磨损和机械磨损。

2.1纯机械磨损碳刷和滑环表面相接触，由于弹簧压力作用和材料弹性变形的缘故，使直接接触部分互相嵌入。

当相对滑动时，因摩擦作用而形成磨损。

如果碳刷颗粒细软，则碳粉易被沾在滑环表面，使滑环成为具有亮滑的石磨镜面，碳刷的磨面也很光滑，两者的机械磨损都较小。

但如果碳刷颗粒粗硬，或含有如金刚砂之类的硬质颗粒，则必然会使机械磨损大大增加。

同时由于碳刷中含有少量的碳化铁、碳化硅即金刚沙灰粉，以提高电刷的耐磨性能，但也会使集电环表面拉成沟槽，一旦形成沟槽对发电机的危害极大。

碳刷是非金属导电材料，电阻系数大，是铜的400倍。

电阻产生的能耗高；持续的滑动摩擦导电产生的接触电阻、机械摩擦热耗，加上电刷的电阻能耗转化为高热易使弹簧失压及导线老化，引起接触不良、产生火花，严重影响发电机正常运行；2.2在电流作用下的电气磨损和机械磨损在电流作用下的电气磨损，是由于电弧高温和放电等因素的作用，使极面材料受到损坏的情况。

15MW汽轮发电机机组故障案例分析作者：王海祖来源：《科技风》2018年第17期摘要：河南心连心化肥有限公司一分厂在2017年8月份发生了两次35KV供电线路跳闸，停电故障导致汽轮发电机组负荷瞬间增大，进汽量也自动加大，同时机组的转速和频率迅速下降，从而发电机的低频保护动作，汽机瞬间甩负荷由汽机超速。

事故造成了汽机轴瓦受到了一定的损伤。

本文对这两次事故进行了深入分析，并提出解决的措施。

关键词：孤网运行；低频保护；轴瓦损伤对于一定规模的化工企业一般都会有利用余热发电的自备发电机组，而自备发电机组的容量一般是根据余热能量大小来确定，因此自备发电机组要远远小于全厂的用电负荷，一旦外线路故障跳闸，会造成全厂供电系统与外电网断开，这回使得自备发电机组失去正常运行状态，甚至造成损害。

一、事故发生经过8月13日中班，16：00接班2#汽机电负荷14.5MW，进汽流量73t/h，运行正常。

17：43分汽机电负荷突然由14.5MW瞬升至20MW（满量程，实际根据转速下降情况计算负荷升高至3035mw）后降至0，汽机转速由3000 r/min 先降至2260r/min后瞬升至3260r/min，轴向位移由0.044瞬升至0.126，微机报出“电气停机信号”“热控电源失电”“自动主汽门关闭”“汽机转速高停机”，机组断电跳机，操作人员立即启动直流油泵，并打闸停机，转速降至0后进行不间断手动盘车。

8月14日白班，8：00接班2#汽机电负荷14.9MW，进汽流量73t/h，运行正常。

14：10分汽机电负荷突然由14.5MW瞬升至20MW（满量程，实际根据转速下降情况计算负荷升高至2530mw）后降至0，汽机转速由3000 r/min 先降至2636r/min后又上升至3260r/min，轴向位移由0.044瞬升至0.126，照明灯突然熄灭，事故照明灯亮，机组声音突变，系统断电，微机报出“电气停机信号”“磁力断路油门动作”，机组断电跳机，操作人员立即启动直流油泵，并打闸停机，转速降至0后进行不间断手动盘车。