广东拓奇电力技术发展有限公司
摘要：随着我国综合国力的不断提高，国内生产对电力的需求不断增加。汽轮发电机是电力生产的重要设备。针对自行发电的大型工厂所使用的汽轮发电机，详细分析发电机的轴承、定子和转子的维护检修方法。对于新装或大修后的机组，根据现场测量的各联轴器圆周差及张口值，参考油挡、汽封、轴瓦的调节限量找出最合理的调节方式以保证各间隙及扬度在设计范围内，从而降低因安装工艺导致的轴系振动。
关键词：汽轮发电机 检修 轴系中心 调整 振动
前 言
小型汽轮发电机广泛应用于自行发电的大型工厂，以及中小型城市工业电源与照明领域，是电力生产的重要设备。由于其结构复杂，运行环境特殊，汽轮发电机组经常出现各种故障，给电力生产带来巨大的危害。电厂汽轮发电机组经过一个循环周期后，按照设备维修大纲及系统设备维修说明书，需要停机进行相关设备的检修。本文针对汽轮发电机、汽轮机运行过程中轴瓦振动的问题详细分析了其常见故障及原因，并探讨其维护检修的方法，提出了一些意见和建议。此外，分析了发电机环式密封瓦结构，对密封瓦运行磨损变形状况、轴颈的磨损伤害程度、拆装和检修的难易度及间隙调整等进行了综合比较，针对不同类型密封瓦的特点，提出了相应的检修策略。
1、汽轮发电机常见故障与原因
①发电机振动太大，引起轴承损耗增大，甚至造成电机某些部件的松动，导致损坏。引起汽轮发电机振动的原因有两个，分别为：电磁性和机械性。电磁性原因包括：发电机转子线圈匝间短路或是接地，造成磁场不平衡；定子和转子间空气隙不均匀；转子线圈变形、移动等。机械性原因包括：转子本体不平衡；汽轮机与发电机连轴器的中心配合不正；由于基础下沉或其他原因造成基础与底板脱开等。
②发电机发不出电压或电压不稳定，主要原因分别是：发电机励磁回路发生两点接地以及励磁机发生故障；系统由于短路或其他原因，造成系统电压太低，引起不稳定；汽轮汽调速器的调速不灵；自动调整励磁装置整定不良，引起无功负荷分配的振荡等。
③发电机定子故障，原因主要有：定子线圈击穿时，烧毁定子硅钢片；由于施工导致铁芯片间短路；绕组槽楔或端部垫块松动，引起绕组绝缘磨损；由于过负荷，引起定子绕组过热，造成绝缘老化；由于过电压，引起绕组绝缘击穿；定子铁芯松弛，引起绝缘损伤等。
④发电机转子故障，主要原因有：发电机安装时，转子位置倾斜；或者发电机运行的时候，定子、转子中心不符；转子线圈端部有污垢，导致绝缘电阻下降；发电机突然空载，引起机组过速，以致励磁电压升高，超过发电机转子电压，造成绝缘击穿；转子线圈匝间短路或不稳定接地；由于不平衡，造成转子局部过热等。
⑤其他常见故障主要有轴承故障、发电机过热等。主要原因分别是：轴承座绝缘不良，造成轴电流通过轴承，引起轴承过热和侵蚀；油量密封不良或调节不当，引起轴承漏油；发电机过载运行；发电机铁芯和绕组短路；空气冷却器或通风系统发生故障等。
2、汽轮发电机的维护检修
汽轮发电机组的可靠运行与其制造工艺及保护装置有关，但更重要的是取决于对机组的维护与检修。因此，在运行中的发电机应根据现场条件，定期进行检修。发电机停机检修前，除应根据现场情况、运行中的缺陷记录等编制检修项目、进度，准备必须的工具外，还应进行一些必要试验。比如：停机前测量轴承的振动；在去掉负荷和电压后，立即在额定转速、减低转速直至停车时刻，分别测量转子的绝缘电阻；停机后，立即测量定子线圈热态绝缘电阻；其他在检查中认为有必要进行试验的项目，如空载特性、短路特性、直流电阻等。需进行轴承、转子、定子的检修。主要包括：测量轴承座与底板以及进出油管的绝缘电阻，并予以清理擦净；检查转子轴在轴承的位置，轴颈与轴承上部的间隙，两侧间隙以及轴承与轴承的紧量；检查轴承巴氏合金与瓦胎的接合面有无裂纹；检查轴承油室及油管是否清洁，必要时予以清洗；检查轴承的用油质量和黏度，并且定期予以更换；擦净整流元件和引线周围的污秽；检查风扇紧固情况，并注意风叶和焊缝有无裂纹；检查通风孔有无堵塞，并注意护环有无其他异常现象；用灯照亮转子花鼓筒缺口，检查转子线圈端部；检查轴颈表面情况；在没有抽出转子的情况下，检查定子线圈端部及连接线的绝缘有无损坏，并且将油污赃物擦净。注意检查定子线圈及连接线所有的焊接头处绝缘，有无枯朽等过热迹象，并测量每一分支路直流电阻，比较各支路，并与以前测量的数值比较、分析。检查端部垫块，支架及引出线处垫块的绑扎有无松弛，端部压块螺栓支架以及出线板处螺栓有无松动。
检查埋在定子内的电阻测温元件的绝缘电阻。检查定子和转子间的空气间隙，并注意定子槽楔有无凸出。
3、多特征诊断法在发电机组检侧中的应用与分析
对汽轮发电机组进行故障分析时，应用特征诊断法能够将复杂情况简单化，根据细节进行有效分析，准确找到故障的原因和特征，并通过专业的人员进一步检侧，建立起一个完善的检侧体系，准确掌握故障的原因，并及时提出修改措施。同时，也能有效降低诊断结果的不确定性，保证准确找到发电机轴瓦振动故障的原因，保证发电机正常工作。
（1）降低轴颈振动。对于油膜失稳故障，首先确定轴颈振动是否过大，当扰动过大时应先降低扰动。轴颈扰动由强迫振动引起的，应根据故障原因采取相应措施，如动平衡、调整中心等方式降低振动。
（2）降低汽流激振力。当发生汽流激振所引起的低频失稳振动时，应降低汽轮激振力，可以采用改变调节阀开启顺序或重叠度，降低不平衡力和力矩，防止周向间隙偏差过大。
（3）提高轴瓦稳定性。轴瓦稳定性提高、系统阻尼增大，能增强对激振力扰动的抑制，降低发生汽流激振的可能性。可以采用的措施有：提高润滑油温，更换稳定性更高轴承型式，调整轴瓦顶隙，消除轴瓦自身缺陷，防止轴封漏气导致轴承座受热不均而标高变化，减少轴瓦长径比等。
（4）紧固转子活动部件及联轴器螺栓，防止联轴器螺栓及转子平衡块、转子线圈松动，防止堵头脱落及低压转子末级叶片断裂等。
4、关于汽轮机轴系中心的措施
4.1在停机检修时要严格按设计规范、施工规程和设计图纸和现场的实际情况对轴承研磨、装配进行施工，轴承螺栓要严格按要求进行冷紧、必要时要进行加热紧固保证在允许的偏差范围内。
4.2安装前要认真核对转子与汽缸或静子的同心度、支撑转子各轴承的标高、轴系连接的同心度和平直度、合理调整隔板汽封、端邹汽封以及发电机转子与静子之间的间隙、达到设计规范、施工规程和设计图纸的要求。
4.3汽轮发电机组轴系找正中须特别注意的事项：①注重各设备的外观检查加工面要光洁肪止设备存在气孔、裂缝和夹渣等缺陷旋转体上的零部件是否松动等。②做好设备预检修工作对制造厂出厂的重要保证项目加强检查加轴颈的椭圆度、联轴器的瓢偏度、晃度汽机转子等应严格地进行复测检验若发现超标或存在严重缺陷时应及时向制造厂提出投法予以处理。③认真做好设备材料的光谱复查工作。④严格按照制造厂提供的图纸和技术措施进行施工。⑤轴承座垂直方向听热膨胀机组运行时轴承座的温度各不相同使转子各轴承的升高值也不等，因而促成转子和洼窝的中心变化。⑥具有猫爪支撑的汽缸其承力面处于汽缸水平接合面同一标高时轴与轴封洼涡中心应按同心调正若承力面高于汽缸水平结合面时，则汽封下部间隙可适当放小若低于汽缸水平接合面时，则轴封下部间隙适当放大⑦对于低压缸，当凝汽器建立真空后在汽缸内外压差作用下，使汽缸下沉，如为落地式轴承，则轴封洼窝下部间隙适当减小。
5、结语
为了有效的确保汽轮发电机组的运行，并保障在运行过程中的稳定性，最好的方法就是定期对设备进行检修维护。在平时的检查过程之中，要注意先对常见因素进行检查，如果排除了常见的影响因素，就需要对整个汽轮机进行彻底的检查，发现深层次的问题，及时进行解决，这样才能尽可能地降低损失，提升企业的经济效益。另外，也需要相关的工作人员进行重视，进行汽轮机运用的工作人员要对汽轮机有深刻的了解，期轮机出现异常的情况时，要在第一时间察觉到。
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