4.1 Причины отказов энергетических блоков и синхронных генераторов электростанций

Отказы энергоблоков электростанций определяются в основном отказамитеплосилового, гидромеханического оборудования и генераторов. Периодприработки мощных энергоблоков зависит от номинальной мощности, отстепени освоения в производстве. Головные блоки имеют период приработкиот 5 до 10, серийные – от 2 до 5 лет. В процессе приработки коэффициентвынужденных простоев блоков снижается с 20-40 до 5-8 % в России, США,ФРГ и с 6 до 1 % в Японии.Значительную роль в обеспечении надежности генерации энергии играетнадежность комплекса оборудования и механизмов собственныхнужд, котораязависит от степени резервирования механизмов топливоподачи итопливоснабжения, циркуляционного водоснабжения, питательных насосов ивентиляторов, а также от успешного включения и самозапускаэлектродвигателей механизмов при работе АВР. Существенный вклад внадежность генерации вносит надежность электрических машин, генераторов,трансформаторов и электродвигателей собственных нужд. Знание их причинотказов необходимо для построения системы текущих и капитальных ремонтов,диагностики, испытаний и контроля.Отказы синхронных машин из-за повреждений обмотки статорапроисходят в два раза чаще, а из-за повреждений активной стали - в 10 разреже, чем из-за повреждений обмотки ротора. Повреждения системывозбуждения соизмеримы по частоте с повреждениями ротора, причемнаиболее часто повреждается обмотка ротора. Повреждение обмотки статорапроисходит, как правило, из-за электрического пробоя изоляции. Изоляцияразрушается в пазах, за счет вибрации активной стали при ее слабойзапрессовке. Лобовые части обмоток подвергаются дополнительнымдинамическим воздействиям из-за коротких замыканий, несинхронныхвключений и вибраций. Электрическая прочность изоляции (микалентнойкомпаундированной) существенно снижается в результате тепловыхперегрузок, которые могут быть вызваны местными замыканиями сегментовактивной стали, витковыми замыканиями и ухудшением условий охлаждения.Повреждение изоляции обмотки статора может быть также вызванопоявлением течи в воздухо- или газоохладителях и попаданием воды или маслана обмотку.Наиболее частая причина повреждений активной стали – ослабление еезапрессовки, т.к. из-за вибраций массы сердечника расшатывается цилиндрактивной стали, появляется контактная коррозия и происходит дальнейшееослабление креплений стали. Из-за местных нарушений целостностиизоляционной пленки на поверхности листов появляются контурыциркуляционных токов, что приводит к местному перегреву, выгораниюпленки, вплавлению стали и разрушению корпусной изоляции.Одна из главных причин повреждений обмотки ротора турбогенератора –смещение ее при изменении температуры и как следствие – витковыезамыкания. До 40% причин отказов роторов приходится на повреждениетокопроводов.К отказу генераторов также приводят повреждения подшипников иподпятников, чаще всего из-за магнитной асимметрии. Сопротивлениеизоляции генераторов должно быть не менее 1 МОм и непрерывноконтролироваться. Надежность работы машины в значительной степенизависит от уровня вибрации. Внезапное увеличение вибрации всегдасвидетельствует о повреждении.