通过分析研究大量电站现场事故案例,经统计分析发现大型汽轮发电机的常见故障有以下3类12种。下面给出这12种故障的故障模式(故障的表现形式)和故障后果(该故障模式所引起的主要后果)。
1 水冷却子系统的故障
(1)静子断水。故障模式为静子冷却水中断或冷却水流量降低。故障后果有静子绕组过热;机组减负荷或强迫停运。
(2)静子漏水。故障模式为发电机静子绝缘引水管漏水或静子绕组水电接头漏水。故障后果有静子绕组绝缘降低;静子接地;绕组短路或烧损。
(3)转子漏水。故障模式为转子绝缘引水管漏水或转子绕组与引水管拐角接头漏水或水箱与绝缘引水管接头漏水。故障后果有转子绕组绝缘降低或接地;静子绕组接地;两相短路;三相短路;静子绕组或静子引出线烧损;发电机烧毁。
2 静子和转子电气故障
(1)静子绕组过热。故障模式为静子绕组温度高或过热。故障后果为静子接地;静子绕组绝缘烧损;三相短路;爆炸事故。
(2)静子绝缘损伤。故障模式为静子绕组绝缘降低或损坏。故障后果有静子绕组绝缘击穿;静子绕组匝间短路或相间短路;静子绕组烧损;静子铁芯烧伤;引起火灾或爆炸事故。
(3)静子接地。故障模式为静子接地。故障后果有静子绝缘烧损;静子铁芯局部灼伤;静子绕组相间或匝间短路。
(4)转子一点接地。故障模式为转子一点接地。故障后果有转子两点接地;发电机和汽轮机部件磁化;转子绕组匝间短路;转子绕组烧损。
(5)转子绕组匝间短路。故障模式为转子绕组匝间短路。故障后果有转子两点接地;转子绕组烧损;发电机失磁;发电机和汽轮机部件磁化。
3 静子和转子机械故障
(1)转子不平衡。故障模式为转子不平衡振动或转子热不平衡振动。故障后果有轴瓦和挡油环或密封瓦磨损;紧固螺栓松动或断裂;绕组绝缘磨损引起接地或短路,大的不平衡会引起毁机事故。
(2)轴承油膜振荡。故障模式为轴承油膜振荡。故障后果有轴瓦烧损;机组强迫停运,还可能导致毁机事故。
(3)轴瓦损坏。故障模式为轴瓦磨损或轴瓦烧损。故障后果有轴颈损伤;密封瓦磨损;发电机或励磁机动静碰磨。
(4)机座外壳振动。故障模式为发电机机座外壳或端盖振动。故障后果为机座焊缝开裂;静子铁芯与机壳之间隔振弹簧钢板断裂;机座结构间连接螺栓松脱或断裂。