汽輪發(fā)電機(steam turbine generator)是指用汽輪機驅動的發(fā)電機。由鍋爐產生的過熱蒸汽進入汽輪機內膨脹做功,使葉片轉動而帶動發(fā)電機發(fā)電,做功后的廢汽經凝汽器、循環(huán)水泵、凝結水泵、給水加熱裝置等送回鍋爐循環(huán)使用。發(fā)電機是將機械能轉變?yōu)殡娔艿碾姍C,通常由汽輪機、水輪機或內燃機驅動。發(fā)電機分直流發(fā)電機和交流發(fā)電機兩大類,后者又可分為同步發(fā)電機和異步發(fā)電機。
汽輪發(fā)電機是與汽輪機配套的發(fā)電機 。其轉速通常為3000轉/分(頻率為50赫茲)或3600轉/分(頻率為60赫茲)。高速汽輪發(fā)電機為了減少因離心力而產生的機械應力以及降低風磨耗,轉子直徑一般較小,長度較大(即細長轉子)。這種細長轉子使大型高速汽輪發(fā)電機的轉子尺寸受到限制。20世紀70年代以后,汽輪發(fā)電機的大容量達130~150萬千瓦。
由于汽輪發(fā)電機在設計、安裝和運行方面的諸多原因,汽輪發(fā)電機的故障具有潛伏性,時常會造成在實際生產過程中運行機組的故障發(fā)生率居高不下。對汽輪發(fā)電機的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷,目的是在故障初始階段檢查出汽輪發(fā)電機存在的缺陷,有計劃地安排機組檢修,避免重大事故的發(fā)生。同時,延長其平均無故障時間和縮短平均修理時間,減少停機,降低維修費用,提高發(fā)電設備的設備利用率。
汽輪發(fā)電機組自身的工作特點。汽輪發(fā)電機的絕緣材料長期處在高溫和潮濕的惡劣環(huán)境下,并且承受著的機電應力,極易發(fā)生絕緣故障。由于汽輪發(fā)電機與大電網(wǎng)相連,當電力系統(tǒng)突發(fā)暫態(tài)過程時,會對轉子產生沖擊。機電系統(tǒng)之間存在共振條件時,會引發(fā)破壞性的轉子扭振現(xiàn)象。
安裝調試不到位。汽輪發(fā)電機組在運輸、安裝、調試的環(huán)節(jié)中出現(xiàn)問題,造成設備故障缺陷。譬如,汽輪發(fā)電機在安裝或大修后,如果軸系對中不好,或者發(fā)電機定子和轉子的中心不重合,極易引起軸系的彎曲振動,破壞機組轉子本體及轉子絕緣。運行操作管理問題。運行人員沒有按照操作規(guī)程正確調控發(fā)電機組,或者采取了錯誤的操作方法,造成人為故障等。譬如,使發(fā)電機組長期超負荷運行,會引起發(fā)電機過熱,使發(fā)電機絕緣過早老化。
運行操作管理問題。運行人員沒有按照操作規(guī)程正確調控發(fā)電機組,或者采取了錯誤的操作方法,造成人為故障等。譬如,使發(fā)電機組長期超負荷運行,會引起發(fā)電機過熱,使發(fā)電機絕緣過早老化。維護管理問題。維護人員沒有嚴格按照維護規(guī)定的技術要求完成各項工作。在維修過程中,如果維修不當,沒有達到修理技術要求,修理質量不高,很容易造成發(fā)電機組內部絕緣被人為損傷。