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凤滩水电厂轴电流保护探讨

文档名称:凤滩水电厂轴电流保护探讨
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上传者:CJ19861012
添加时间:2019/05/07
内容摘要:
湖南电力
第30卷第6期
HUNAN ELECTRIC POWER
2010年12月
doi:10.3969/j.jssn.1008-0198.2010.06.016
经验与探讨冬
凤滩水电厂轴电流保护探讨
戴民,刘昊
(湖南省电力公司风滩水电厂,湖南沅陵419621)
摘要:水轮发电机轴电压的数值较小,仅有几伏。但是一旦轴瓦支撑对地绝缘受到破
坏,轴与轴瓦之间就形成较大的电流回路,产生电火花,使轴表面与轴瓦烧损。文中根
据风滩水电厂近几年实际处理情况进行探讨,供同行参考。
关键词:轴电流;电蚀;保护措施
中图分类号:TM77文献标识码:B文章编号:10080198(2010)06-0054-02
风滩水电厂装有4台单机容量100MW水轮发大轴上产生静电荷,电荷逐渐积累便产生轴电压。
电机组,扩建工程装机容量2x200MW。老厂发1.2轴电流的危害
电机组型号为TS854/210-40,为悬吊式结构,包
由于发电机轴电流回路中绝缘最薄弱部位在轴
括推力轴承、上导轴承、水导轴承;新厂发电机组承压力油膜,所以轴电流的危害主要体现在对轴瓦
型号为SF200-48/11810,为半伞式结构,包括发的损害。
电机上导轴承、推导与下导组合轴承、水导轴承。
轴电流对发电机轴瓦的危害取决于轴电流的幅
100MW机组推力轴承均采用弹性金属塑料瓦,瓦值大小和作用时间的长短。虽然发电机轴电压很
面弹性复合塑料为厚度9mm,推力轴承的瓦架与低,一般只有0.5~2V,但因电流回路阻抗很小,
机架之间设有环氧树脂材料的绝缘墊块。上导瓦的所以将有很大轴电流产生,对发电机轴瓦危害很
瓦背均装设有环氧树脂材料的绝缘墊块。发电机轴大。主要表现在:(1)在放电区域熔化金属粒子,
承冷却润滑油采用具有绝缘性能的46号汽轮机油。在金属表面形成极微小的电蚀凹坑。(2)凹坑的
1轴电流形成机理及其危害分析
积聚使表面变得粗糙,失去光泽,会产生纯机械磨
损。(3)熔化的金属微粒进入润滑系统,使润滑
1.1轴电流形成机理
剂受到污染,整个润滑系统的润滑性能变差,而且
(1)由于叠片、气隙、磁极配置等因素使发含有大量金属徴粒的润滑剂会降低油膜电阻,加速
电机磁路磁阻不平衡,导致磁通不平衡,该不平衡电火花侵蚀的进展。(4)在轴承承载区产生局部
磁通与发电机大轴切割产生轴电压;轴电压随发电高温,破坏油膜,烧坏金属,增加磨耗,最终造成
机的电压和负荷的变化而变化。
严重的摩擦损坏。
(2)在发电机组安装中,发电机机械中心与
电气中心不重合,存在偏差,造成磁通的不对称、2轴电流保护装置运行情况
在发电机转子大轴中感应产生轴电压。
风准水电厂新厂5,6号发电机装设的轴电流
(3)静电感应产生轴电压。在发电机组运行保护装置由两瓣式轴电流互感器和轴电流保护器组
现场,由于强电场的作用,在发电机大轴的两端感成。当机组运行时,套在发电机大轴上的轴电流互
应出轴电压。
感器将轴电流检测出来,送人轴电流保护器,经过
(4)静电荷累积产生轴电压。发电机组在运整流、滤波、放大、比较,发出相应的信号。当轴
行过程中,因润滑油的撞击及转动磨擦而在发电机电流达到预先设定的报警值时,信号装置上的报警
收稿口期:2010-0401
第30卷第6期
戴民等:凤滩水电厂轴电流保护探讨
年12月
指示灯亮,并发出开关量信号,一直保持到轴电流及通风槽、转子磁极、气隙等磁场磁路及其磁阻都
消失;当轴电流到达预先设定的停机值时,信号装已经确定,减小或消除发电机轴电流的措施主要从
置上的停机指示灯亮,并同时发出开关量信号,驱以下方面着手:(1)装设发电机大轴接地装置,
动发电机保护装置。
钳制发电机大轴对地电位,消除发电机轴电压,同
由于轴电流保护器在运行中工作不稳定,故对时可以及时消除因大轴置于强磁场中而感应的静电
组成部件作了变动:保留轴电流互感器,取消了轴荷。(2)发电机推力瓦改为塑料瓦,切断发电机
电流保护器。轴电流互感器检测出来的轴电流直接大轴、瓦、机座(地)之间的金属连接。(3)发
输人发电机保护,作用于报警或停机。
电机导轴承瓦架装设规格为1~2mm厚的环氧树
轴电流保护定值:10mA报警,30mA停机。脂绝缘垫块,在导瓦、瓦背、瓦背固定螺钉间装设
实际测量数值:在机组满负荷工况下,5号发环氧树脂垫块及绝缘套筒,切断发电机大轴、瓦
电机轴电流实际测量数值在0.171-0.211mA之间瓦调节螺钉、机座(地)之间的金属连接。(4)
变化;6号发电机轴电流实际测量数值在0.84~按照技术监督标准要求对发电机轴承冷却润滑用
2.44mA之间变化。
46号汽轮机油进行外观、水分、酸值、运动粘度
减小或防止轴电流的主要措施
破乳化度、液相锈蚀等项目的检测,确保油质合
格。(5)利用发电机轴承轴瓦温度测量及油温测
减小或消除发电机轺电流的措施主要有:限制量装置,及时监测轴瓦和润滑油的实际运行温度;
发电机轴电压的升高;将发电机轴承部件绝缘隔断且所有与轴瓦有关连的温度计都予以绝缘处理
电流形成回路;保证发电机轴承冷却用油、润滑用(6)安装发电机轴承油混水信号传感器监测发电
油的质量。
机轴承油混水情况。(7)加强发电机各电气回路
般认为,足以引起轴电流损伤的电压在绝缘,避免引起大轴带电
20V以上,典型的轴承损伤电压在30~100V之
通过以上揹施、技术手段的正确实施,可将轴
间。如果把轴电压降到lV以下,基本上可以消除电压限制在很小的范围内,基本上可以消除轴电流
发电机轴电流对发电机轴承带来的损害。限制和降对发电机轴承瓦的损害。
低轴电压的方法有多种,使用较多的是各种型式的
大轴接地装置,例如用接地炭刷将大轴与机壳5结束语
(地)连接起来,使转子对地导通,针制发电机大
风滩水电厂6台机组轴电流保护措施是针对现
轴对地电位,消除发电机轴电压,同时还可以及时场实际情况来确定设计并实施的,电厂运行30多
消除因大轴置于强磁场中而感应的静电荷。
年来机组从未出现过因轴电流过大造成机组停机及
将发电机轴承部件绝缘,隔断轴电流回路,也各类轴瓦电蚀的破坏情况,在凤准水电厂充分发挥
是一种限制轴电流的方法。例如把发电机推力轴承了作用,确保了机组的安全稳定运行。
瓦底座、导瓦加装绝缘垫块进行绝缘,这样使大
轴、轴瓦、底座、机架(地)之间无金属接触,
参考文献
隔断轴电流回路,限制轴电流。
1〕景国强.轴电流对水轮发电机产生的影响(J).水电站机电
保持轴与轴瓦之间润滑绝缘介质油的质量,也
技术,2008,31(4):26-27
可以限制轴电流。否则由于金属颗粒或水分使压力
油膜的绝缘强度不能满足要求,容易被低电压击作者简介
穿,从而产生轴电流。
戴民(1974),女,工程师,本科,从事水电厂电气设备的技
术管理工作
4采取的主要措施
刘昊(1973-),男,工程师,本科,从事水电厂电气设备的技
术管理工作。
发电机在安装后,发电机定子、转子的硅钢片
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