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摘要:各行各业的发展都离不开电能的支持,因此,电力产业正随着社会的进步逐渐迈入发展的关键期,可能给核电厂生产效率带来影响的发电机故障,也就成为现阶段有关人员讨论的焦点。文章围绕着核电厂发电机在运行过程中较常出现的故障、故障原因和相应的预防措施展开了讨论,供有关人员参考。
关键词:核电厂发电机;常见故障;原因分析;预防措施
引言
作为核电厂在发电过程中需要应用到的重要设施,发电机一旦出现故障,给发电机组、核电厂乃至人们日常生活带来的影响,都是无法预估的,因此,明确发电机在运行过程中较易出现的故障,并且提前对其进行预防,具有十分突出的现实意义。在科学技术发展速度极快的当今社会,人们在诊断发电机故障方面,取得了长足的进步,正是因为如此,核电厂的运行才更加稳定、持续,所取得经济乃至社会效益,自然也变得更加可观。
1转子线圈热度过高
随着社会的发展,各行各业对电量具有的需求普遍增加,这就使得核电厂工作时间增长成为必然,应用在核电厂中的发电机,通常处于长时间、高度运转的状态下,为了保证所供应电力能够满足各行各业的需求,特定时段,甚至会出现发电机超负荷运行的情况,绝缘老化的问题无法避免。在绝缘老化的同时,发电机往往伴随着机组振动较大、短路等情况。因此,对需要应用在核电厂中的发电机而言,提高线圈在耐温方面具有的系数,避免转子线圈热度过高的情况出现,能够起到提高发电机在运行过程中所具有稳定性及安全性的作用。
2定子线圈温度的分布
首先,工作人员应对轴向温度的分布情况进行分析,这样做的原因有两个:其一,定子线圈端部和槽部较为常见的损伤存在着明显的区别,另外,受漏磁密度影响,端部各部分的损伤通常也存在一定的差别;其二,槽部所对应的径向通风量并非传统观念中所认为的完全相等,端部由于有绑线存在,风量的分布情况更加不均匀,当然,对被油污、泥沙侵蚀的线圈而言,端部散热不同的故障同样十分常见。上述工作告一段落后,接下来便应当对槽内单层线圈的分布情况进行分析。假设线圈横断面电流密度完全相同,那么,磁密度的变化趋势应当是由槽底至槽口直线递增,由于涡流具有与主电流磁场方向相反的交变磁场,因此,主电流磁场被削弱的情况无法避免,实际上,磁密度的变化趋势是由槽底至槽口逐渐递增的,其中,靠近槽底的导线能够感应到的电动势较小,靠近槽口的导线能够感应到的电动势相对较大[1]。通过上文的分析不难看出,涡流电流密度并非传统观念中所认为的均匀分布,电流密度最小的导线位于槽底,电流密度最大的导线则位于槽口。
3绝缘老化的问题十分常见
由于核电厂所应用发电机长时间处于高度运转的状态下,因此,线圈老化的情况无法避免,对于已经出现绝缘老化问题的发动机,无论是匝间绝缘电阻、相间绝缘电阻还是接地电阻的数值,均无法满足最低耐压的标准。如果此时发电机仍旧处于运转状态,便会出现电压击穿的问题。下文围绕着导致发电机绝缘老化的原因展开讨论,并提出相应的预防措施。
3.1浸胶不良
一旦处于运转状态下的发电机有股线松散、绝缘漆脱壳的情况出现,电压在启动过程中就无法在特定时间内达到应有的数值。调查结果表明,大部分出现类似问题的发电机,均存在使用年限过长的情况,需要注意的是,存在上述故障的发电机,往往要经过一段时间的调整才能够逐渐向正常水平靠拢。如果出现上述故障的发电机,正处于电场较强的运行环境中,那么,绝缘层以及导线就会在内游离作用的影响下脱离,此时,发电机产生的机械力与电磁力便会互相摩擦,股线击穿或是短路问题出现的几率自然会有所提升[2]。除此之外,导致上述故障出现的原因还包括浸漆不透,这一原因同样需要工作人员引起重视。
3.2运转时间过长
通过调查能够发现,我国现阶段仍旧处于运行状态下的核电厂,建设时间普遍较长,所应用发电机的运行时间,大部分达到了十年。十年乃至数十年前,所设计的发电机,受科学技术制约,在应用材料和设计技术方面,都存在着较为明显的不足,随着运行时间的增加,松散乃至老化的问题在绝缘层出现的几率大大增加。如果发电机在出现上述问题后,仍旧在强电场中运转,那么,绝缘层和内游离相脱离这一情况的出现将无法避免,虽然在正常的运转状态下,该问题并不会给发电机以及核电厂的发电工作带来明显影响,但是,一旦出现机组运行异常的情况,绝缘击穿的问题就会发生。
4发电机的线圈被损坏
使用时间超过十年的发电机,定子线圈被击穿、绝缘水平明显下降等故障,较为常见,一旦线圈的绝缘部位被击穿或是出现其他损坏,给发电机带来的后果往往是难以估计的。如果因此导致发电机被烧毁,需要花费大量的时间和精力确定并对故障加以排除,才能使发电机恢复到正常的运转状态,当然,维修所需成本同样较高。如果定子线圈被烧毁,那么,由此现象所衍生出的问题往往会涉及电抗器、电流互感器、桥式整流器还有转子线圈绕组等方面,进而导致转子线圈面临着匝间变形或是短路的可能,振动的增加成为必然。对于核电厂内部需要长期处于运转状态的发电机,工作重心应当放在保养和日常检修这两个方面。之所以会提出这一要求,主要是因为长时间处于运转状态下的发电机,轴承会由于摩擦加剧出现磨损,随着磨损情况的逐渐加重,转子扫膛情况出现,长期处于高温状态下的定子就会导致线圈被烧毁,发电机也就无法正常运转。如果定子线圈所对应绝缘层被破坏,接地烧毁、电压击穿等问题就会出现,进而给发电机带来不良影响。因此,对绝缘层以及绝缘线圈而言,不仅需要对其进行清洁,避免水、油或是尘土等物质浸入其中,还需要对线圈拐弯处所涂抹浸漆的完整性进行检查,只有同时做到以上几点,才能降低定子线圈所对应绝缘层遭到破坏的可能性,为核电厂所输送电量的稳定性提供保障[3]。除此之外,工作人员还应当对定子线圈温度进行严格控制,现阶段,大部分核电厂都已经将测温仪埋设在线圈中,并且在配电屏上对温度计进行了安装,这样做能够保证工作人员对线圈温度具有实时、准确地了解。需要注意一点,线圈温度不应高于改造后线圈所具有的耐温值。当然,在符合核电厂要求的前提下,工作人员还可以有选择性地提高局部铜温所对应的最高允许值,并且重点关注所应用漆包线的绝缘漆、绝缘材料和绝缘套管。
结论
综上所述,只有保证各部位安全、稳定,发电机才能够顺畅运转,核电厂也才能发挥出自身的价值,反之,不仅核电厂的生产效率无法得到应有的保障,出现故障的发电机在运行过程中,还会导致电量被大量消耗,进而给核电厂带来难以预估的影响。因此,分析导致常见故障出现的原因,以此为依据制定并落实预防措施,辅以必要的监控及维护工作,对核电厂而言,具有十分重要的意义,希望文中讨论的内容可以在某些方面给有关人员以启发。
参考文献
[1]曹毅.电厂发电机常见故障原因及预防探讨[J].设备管理与维修,2018(08):90-91.
[2]崔巍.发电机常见故障分析及预防措施[J].通信电源技术,2016,33(02):170-171.
[3]李红颖,高俊燕.电厂发电机常见故障原因分析及预防分析[J].科技致富向导,2014(17):243.