耒阳发电厂1号发电机为哈尔滨电机厂生产的QFSN―200―2型汽轮发电机，视在功率： 235 M VA；额定有功功率： 200 MW；功率因数： 0. 85；发电机额定电压： 15. 75 kV；冷却方式：水―氢―氢，定子线圈水冷；1988年6月投产发电，至今运行已有17年。

　　由于该机为哈尔滨电机厂早期生产，其端部线圈固定还是最早的18块压板方式，运行中存在发电机端部振动大、定子绝缘磨损、相间绝缘差的缺陷，每次停机的定子绕组直流泄漏试验中，常出现三相泄漏电流差别大、不平衡系数超标的现象；在端部电位外移测量中也存在绝缘盒口或水电接头电位值过大的情况。经过17年的运行，发电机线圈温度测点多处损坏，经现场核实，定子线圈有16个点的测温元件损坏，定子铁芯温度元件也有3点损坏，运行中无法全面监视发电机的温度，对发电机的安全运行构成威胁。

　　2运行情况1号发电机投产运行的17年中，曾经发生过定子线圈槽口处绝缘磨损露铜，定子线棒空芯铜管裂纹漏水，定子端部压板螺杆松动磨伤线棒绝缘，相间绝缘低等数起大的设备故障，所幸这些故障都是在开机升压中或停机试验、检修中发现，故没有造成故障停机及其它大的损失。

　　2. 11994年12月22日， 1号发电机开机升压至10 kV时，发电机定子接地信号发出，随即停机进行检查，摇测发电机绝缘B相到0；进行直流泄漏电流测量，加压至500 V时，泄漏电流达1 000 A，试验电压升至1 900 V时，故障处放电，查出故障为27号槽汽端端部直线部分靠槽口的第2道垫块处绝缘磨损，已经露铜。进行局部修复后已处理好。

　　2. 21997年4月24日， 1号发电机小修预试中，直流泄漏三相电流差近5倍， 25日水压试验时，发现汽端27号槽绝缘盒有水渗出，撬开该绝缘盒，进一步查出是27号槽上层线棒有1根空心铜管裂纹漏水所致；另外在发电机出线箱内有脱落的长螺杆1根，垫片、锁片4块。由哈尔滨电机厂来人处理： a.更换27号槽上层线棒； b.更换绝缘盒5个； c.更换绝缘引水管4根； d.局部涤玻绑绳重扎； e. A相引出线中性点侧引线因固定处绝缘磨损露铜重新加包绝缘；所有螺丝、螺杆全面检查紧固。

　　2.31997年11月16日， 1号发电机大修停机后的热态试验中检查B相直流耐压，当电压加到1.5 U H（23 kV）时击穿放电，查找到汽机端23号槽上层线棒槽口处绝缘磨损露铜，抽出转子检查，又发现励端A ， C相弓形引线在固定夹板处也有磨损现象。

　　由哈尔滨电机厂来人处理： a.更换23号槽上层定子线棒； b.定子两端的口部垫块（108块）全部更换；c.更换3个绝缘盒； d. A， C 2相弓形引线绝缘磨损处加包绝缘；e.重包部分槽水电接头的手包绝缘。

　　2. 42005年4月22日～6月15日， 1号机组大修，发现1号发电机汽端46号槽定子线棒端部固定压板螺杆松动，拆下该螺杆检查，套在螺杆外面的绝缘套管被磨穿成1个1 cm×3 cm的椭圆形孔洞，上层线棒绝缘也被磨损，形成1个最深处约4 mm的弧形凹槽。由哈尔滨电机厂来人处理： a.更换46号槽上层线棒； b.同一位置的下层线棒也稍有磨损（约0.2 mm深），进行局部修复；c.汽、励两端的定子端部固定压板拆下清理并重新紧固； d.更换端部固定压板螺杆3只、螺杆的绝缘套管14根。上述4次大的设备故障，都是在停机绝缘试验、机组大、小修检查中发现，并及时进行了处理，否则后果不堪设想，势必造成发电机“放炮”烧机事故。

　　几次绝缘磨损故障，发电机端部振动大是其主要原因。1号发电机端部线圈固定不合理，以后生产的发电机都改成了27个支架的压板结构固定方式，发电机的振动大大减少。1号发电机测振反映的情况：励端19号槽、20号槽， A相出线，中性点引出线等共有8处的固有振动频率均在95～105 Hz之间，都在不合格范围内（ 94 Hz≤f≤115 Hz），故容易发生槽楔、垫块、螺丝因振松而磨损线圈绝缘的情况。

　　3对设备进行改造的建议据了解，采用该型机组的其他国内电厂的发电机也都先后发生过多次故障和事故。常见故障也是发电机端部振动大，造成垫块松动，磨损定子线圈绝缘；直流泄漏电流大，三相不平衡系数超标。从1996年开始不少电厂先后对发电机定子或转子进行了改造，截至2002年底已改造16台。制造时间和投产时间与耒阳电厂相近的江苏扬州电厂4， 5号机（出厂编号3―60124和3―60134）也分别于1999年、2000年进行了改造。

　　3. 1有必要对发电机进行增容改造耒阳电厂1号发电机组汽机通流部分已在1998年完成了改造，其有功功率可由铭牌200 M W提高到220 M W.但发电机部分未进行任何改动，从2002年7月对1号发电机组带210 MW负荷运行性能考核试验中可以看出，发电机定子铁芯及线圈温升还有裕度，可满足增容后的要求，但转子冷却条件相对较差，温升较高，不能满足要求，只能靠减少无功来满足有功出力增加的需要。湖南省电力试验研究院的“性能考核试验总结”中也明确指出：“在进行超出力运行时，应控制功率因数在0. 9以上，以免定子电流过大而加剧发热，温升限值应根据实际情况和安全运行条件留有相应的裕度”。

　　为了解决转子温升过高的问题，可对发电机进行结构改进：a.更换四角氢气冷却器，提高冷却器的换热功率，将现有的绕簧式冷却器更换成换热功率更大的高效穿片式冷却器，同时也改善了定子线圈和铁芯的冷却条件；b.在定子铁芯内腔增设气隙风区隔板，减少冷风热风的混流，并强迫气隙处冷却气体流经转子，确保转子具有足够的冷却风量，达到冷却转子的目的。经过这样的增容改造，发电机出力可在保持额定功率因数0. 85不变的情况下，有功功率由200 M W增加到220 M W，即发电机视在功率由现在的235 MV A提高到258 M VA，定子、转子额定电流都可提高，发电机组才算是真正意义上的增容。

　　3. 2为解决定子端部振动大、多处固有振动频率不合格问题，需改变端部18块压扳的固定方式，改用27块压扳固定，从根本上解决发电机定子线棒绝缘磨损等问题。

　　3. 3发电机定子线圈温度和铁芯温度的测温元件损坏多达19只，约占总数的1/3，对发电机运行中的温度监视是一个极大的安全隐患，而要更换这些损坏的测温元件，只有将上层线棒全部抽出才有可能。

　　3. 4经过多年的生产实践，制造厂对发电机定子线圈的制造工艺有了长足的进步，并作了工艺上的改进。如现在生产的发电机线圈绝缘等级提高了，由原来B级提高到F级，而温升依然按B级绝缘考核；定子线棒水接头已由老式结构改为新结构形式。新结构水接头特点是：在线圈制造中将每根线棒的6根空心铜管焊在过渡接头中，上、下层线棒通过1个过渡接头与水接头焊接；只有2个焊口，焊接质量容易保证；拆装方便，拆装时对空心线没有任何损伤。

　　3. 5具体改造内容a.

　　更换发电机全部定子线圈（采用新结构的定子线棒） ，且线圈采用F级绝缘；b.更换发电机绝缘引水管；c.定子线圈测温元件全部更新，并增设1套备用测温元件；d. 1号发电机定子端部固定由原来的18个支架压板结构改为后来的27个支架压板结构；e.定子4台氢冷器更换为外型尺寸相同的高效穿片式冷却器；

　　f.定子铁芯内腔增设气隙风区隔板。

　　4结束语耒阳电厂1号发电机进行技术改造是完全必要的，也是可行的。通过技术改造，可彻底解决该机目前存在的安全隐患，提高发电机设备的可靠性和运行的安全性，增加发电机功率，其经济效益和社会效益都是十分可观的。在没有实施改造前，发电机运行中应控制其视在功率不超过其额定值235 MV ？A，有功功率达210 M W时，无功功率不超过102 M VAR （此时功率因数为0. 90） ；有功功率达220 M W时，无功功率不应超过82 MVAR （此时功率因数为0. 94） ；此外还应加强对发电机各部温度的监视。