发电机的工作原理是通过将机械能转化为电能进行传输,一方面发电机属于旋转设备,在长时间运行过程中很容易出现故障和问题,另一方面发电机又是发电过程中的核心设备,一旦发生故障将带来较为严重的影响。因此,加强对发电机在并网过程中的故障分析和处理研究,能够保障发电机的正常运转,具有重要的现实意义。
一、发电机并网概述
发电机并网也就是指发电机启动过程中同步并入电网,向电网中生产输送电能。发电机生产出的电能往往通过并网方式进行直接输送,并不像其它生产物品一样储存后再进行出售。而在发电机并网过程中,很有可能出现一些问题,导致并网失败,甚至出现一些事故问题,那么在实际并网操作中,如何对出现的常见故障进行修复,确保发电机能够迅速并网,减少资源浪费呢?要想解决这个问题,首先需要明白发电机并网的四个条件:
(1)发电机频率与电网频率相同。(2)发电机出口电压与电网电压相同,最大误差在5%内。(3)发电机相序与电网相序相同。(4)发电机电压相位与电网电压相位一致。
当满足以上四个条件之后,可以打开并网开关,将发电机(组)并入电网运行,持续产生源源不断的电能,供给用户使用。
二、并网发电机常见故障及处理方法
1. 发电机线圈损坏
原因:发电机随着使用时间的增长很容易发生定子线圈的绝缘性能下降,或者被击穿的现象。绝缘部位作为保护线圈正常工作的关键,一旦损坏或者被击穿,往往会产生十分严重的后果,造成线圈的损坏,甚至报废不能使用。而对损坏的部位进行修复,需要一定的时间才能完成,且维修所需成本较高。对于一些发电机来说,严重的线圈烧毁可能导致转子线圈烧毁,甚至引起系统中电流互感器、电压互感器、升压变的故障。另外,绝缘部位受到破坏,还有可能是高强电压击穿或系统金属接地引起,这严重妨碍到发电机的正常运行,造成大量的经济损失。处理方法:在进行日常生产中,对于绝缘层和线圈,要注重平时的清洁,避免一些杂物进入到绝缘层线圈中或其他部位。同时还应当注意线圈的涂漆是否完整,避免出现绝缘层被击穿或烧毁的事故发生。在发电机进行长时间的运行过程中,还应做好维护保养工作,由于长时间的旋转使轴承处于不间断的摩擦,很容易出现一定的磨损,而磨损程度较大时,会导致转子扫膛,定子出现高温从而使线圈被烧毁,带来较为严重的故障和事故,使发电机无法工作。因此在日常使用中要做好冷却系统和轴承的润滑,避免问题的发生。
2. 发电机组故障分析
首先,需要运行人员对发电机组的外观进行观察,了解发电机组的相关数据,比如使用年限、机型参数、故障可能发生的位置等等。每台发电机的铭牌上都会标注相应的数据和参数,有经验的电气运行人员能够通过观察发电机的使用情况,迅速判断出可能存在的故障位置。
其次,维修人员还将根据实际的故障发生过程向电气运行工作人员进行情况的了解,比如发生故障的现象描述、日常使用和保养情况、维修记录等等。在与运行人员交流过程中,维修人员能够记录故障位置和故障原因,同时能够更好地制定维修计划,在深入的了解保养情况和维修记录之后,还能够根据实际情况提出发电机组的保养建议。
在经过上面两个步骤的了解工作后,维修人员依靠专业知识技能和维修经验,一般能够确定故障发生的原因和所在位置,加上经验丰富的电气运行人员提供的明确信息,能够更好地判断故障原因,避免维修人员对发电机组的全面检查,浪费大量的时间。发电机由于处于长期的旋转运转工作中,发生故障的原因很多,比如励磁系统、冷却系统、密封系统和其它电子仪表设备都有可能导致发电机没办法正常工作,如果维修人员没有和电气运行人员进行交流,很可能不知道哪里出现了问题,而通过交流就能够尽快的找到问题原因,尽快修复发电机问题和故障。比如在与运行人员进行交流之后,了解到发电机组启动困难,故障发生的原因往往是在使用一段时间停用太长后发生,这些描述基本上可以排除发电机的电气方面故障,缩小了故障的判定范围,提高了故障的诊断效率。另外,很多故障也可能和设备的使用年限有关,当发电机使用较长时间后,由于磨损、老化等原因,往往会出现很多故障,导致出现了不小的安全隐患。因此在日常生产过程中,当发电机出现任何问题时,应当及时处理,不能忽视。
3. 利用专业的仪器设备诊断发电机组设备
专业的仪器设备能够帮助维修人员更快更准确的发现发电机的常见故障和发生原因。比如红外线设备、超声波设备等等,这些设备的使用和改进,能够快速对发电机出现的问题进行判断,并分析出故障产生的原因,找到应对的方法。目前随着我国科学技术的不断发展,各种诊断技术和设备都在不断地革新,再加上引进了国外的先进设备和仪器,使得故障的诊断和判断更加准确。利用现代的多种技术和设备进行特定的检测,能够精准实现发电机组的故障诊断,在各种诊断系统的开发和不断应用过程中,能够更好地实现发电机组的故障诊断和判别。
4. 绝缘线圈老化分析
发电机的绝缘线圈在使用过程中,很容易在长时间高强度的运行后发生老化现象,而绝缘的老化又容易导致相关的电气元件达不到标准要求,进一步产生电压击穿的现象。绝缘线圈的老化原因有以下几种:
(1)使用年限较长。当前大型煤化工装置的建设时间已经超过十年,发电机组的使用年限基本也在十年以上,这些十年前的发电机组在设计上技术有限,各部分材料和当前的新型材料没有办法对比,在长时间的使用过程中,绝缘材料老化导致绝缘性能降低现象十分严重。在这种情况下,强电场很容易导致绝缘击穿的事故,并带来一定经济损失。
(2)绝缘脱壳。当绝缘漆发生脱壳等现象时,会导致发电机启动时没有办法升压,经过一段时间的恢复才有可能达到正常水平。在一般情况下,这个问题可能不会爆发。但是在强电场的影响下,导线与绝缘层会产生分离现象,导致电磁力和机械力会处于相互摩擦之下,这个过程也很容易发生击穿现象,导致故障的发生。
三、建立发电机组运行状态监测系统
1. 实时监测系统
为了降低发电机组的故障发生率和异常运行时间,对发电机组的运行状态进行实时监测是非常必要的选择。建立实时监测系统的主要目的是能够获取发电机的各部位的运行参数,对比实际状态能够为故障的判断获得相应的数据信息支持。
实施监测系统一般有四个部分构成。第一,使用振动检测系统对发电机的运行状态进行数据的采集和记录,并分析发电机的运动趋势。第二,定子检测系统,定子的检测应当从绝缘、温度、冷却系统温度和湿度进行检测记录。第三,发电机组轴瓦检测系统,检测轴瓦温能够有效地提升发电机组的安全性能。第四,发电机工况检测系统,对发电机定转子电流、电压、有功、无功、功率因数等电气量实时监测并与额定值对比分析。
2. 故障的智能诊断
故障诊断系统是使用多种形式的动态信息相结合的神经网络系数,对机组状态做出了进一步的精确分析,从而实现对设备故障的在线诊断和分析。该系统能够通过对各个子系统的检测,将信号处理和特征分析进行对比诊断,从而对发电机组的数据状态进行处理,得到相应的故障诊断报告。系统由数据库、知识库、逻辑器和解释器等多个部分构成,从而实现对发电机组故障的智能化处理,减少发电机在并网过程中出现的故障概率。
四、结束语
总言之,并网发电机作为大型煤化工装置的核心设备,在实际运行过程中的安全性和可靠性十分重要。随着科学技术的发展和进步,大型煤化工的发电机组逐渐向着标准化和自动化方向发展,在这一过程中,发电机故障的诊断更加困难,因此要加强发电机故障原因的诊断技术提升,保障大型煤化工装置的稳定运行。
摘要：随着大型煤化工装置的发展和安全稳定供电要求的不断提升,大型煤化工装置对于电力系统的稳定性提出了更高的要求,对发电机组的安全运行有了更高的标准。其中,发电机是大型煤化工进行正常生产的核心部件,从发电机启动到关闭,整个运行环节的正常和稳定是大型煤化工装置生产的关键因素。本文将针对并网发电机的常见故障进行分析,并结合笔者多年工作经验谈谈自己的看法和体会。
关键词：并网发电机,常见故障,分析与处理
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