鳳灘水電廠軸電流保護(hù)探討.pdf

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1、湖南電力第30卷第6期HUNANELECTRICPOWER2010年12月doi：10．3969／j．issn．1008-0198．2010．06．016鳳灘水電廠軸電流保護(hù)探討戴民。劉昊(湖南省電力公司鳳灘水電廠，湖南沅陵419621)摘要：水輪發(fā)電機(jī)軸電壓的數(shù)值較小，僅有幾伏。但是一旦軸瓦支撐對(duì)地絕緣受到破壞，軸與軸瓦之間就形成較大的電流回路，產(chǎn)生電火花，使軸表面與軸瓦燒損。文中根據(jù)鳳灘水電廠近幾年實(shí)際處理情況進(jìn)行探討，供同行參考。關(guān)鍵詞：軸電流；電蝕；保護(hù)措施中圖分類號(hào)：TM77文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1008-0198(

2、2010)06-0054-02鳳灘水電廠裝有4臺(tái)單機(jī)容量100MW水輪發(fā)大軸上產(chǎn)生靜電荷，電荷逐漸積累便產(chǎn)生軸電壓。電機(jī)組，擴(kuò)建工程裝機(jī)容量2×200MW。老廠發(fā)1．2軸電流的危害電機(jī)組型號(hào)為TS854／210—40，為懸吊式結(jié)構(gòu)，包由于發(fā)電機(jī)軸電流回路中絕緣最薄弱部位在軸括推力軸承、上導(dǎo)軸承、水導(dǎo)軸承；新廠發(fā)電機(jī)組承壓力油膜，所以軸電流的危害主要體現(xiàn)在對(duì)軸瓦型號(hào)為SF200—48／11810，為半傘式結(jié)構(gòu)，包括發(fā)的損害。電機(jī)上導(dǎo)軸承、推導(dǎo)與下導(dǎo)組合軸承、水導(dǎo)軸承。軸電流對(duì)發(fā)電機(jī)軸瓦的危害取決于軸電流的幅100MW機(jī)組推力軸承均

3、采用彈性金屬塑料瓦，瓦值大小和作用時(shí)間的長(zhǎng)短。雖然發(fā)電機(jī)軸電壓很面彈性復(fù)合塑料為厚度9mm，推力軸承的瓦架與低，一般只有0．5～2V，但因電流回路阻抗很小，機(jī)架之間設(shè)有環(huán)氧樹脂材料的絕緣墊塊。上導(dǎo)瓦的所以將有很大軸電流產(chǎn)生，對(duì)發(fā)電機(jī)軸瓦危害很瓦背均裝設(shè)有環(huán)氧樹脂材料的絕緣墊塊。發(fā)電機(jī)軸大。主要表現(xiàn)在：(1)在放電區(qū)域熔化金屬粒子，承冷卻潤(rùn)滑油采用具有絕緣性能的46號(hào)汽輪機(jī)油。在金屬表面形成極微小的電蝕凹坑。(2)凹坑的積聚使表面變得粗糙，失去光澤，會(huì)產(chǎn)生純機(jī)械磨1軸電流形成機(jī)理及其危害分析損。(3)熔化的金屬微粒進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)，使

4、潤(rùn)滑1．1軸電流形成機(jī)理劑受到污染，整個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑性能變差，而且(1)由于疊片、氣隙、磁極配置等因素使發(fā)含有大量金屬微粒的潤(rùn)滑劑會(huì)降低油膜電阻，加速電機(jī)磁路磁阻不平衡，導(dǎo)致磁通不平衡，該不平衡電火花侵蝕的進(jìn)展。(4)在軸承承載區(qū)產(chǎn)生局部磁通與發(fā)電機(jī)大軸切割產(chǎn)生軸電壓；軸電壓隨發(fā)電高溫，破壞油膜，燒壞金屬，增加磨耗，最終造成機(jī)的電壓和負(fù)荷的變化而變化。嚴(yán)重的摩擦損壞。(2)在發(fā)電機(jī)組安裝中，發(fā)電機(jī)機(jī)械中心與2軸電流保護(hù)裝置運(yùn)行情況電氣中心不重合，存在偏差，造成磁通的不對(duì)稱，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子大軸中感應(yīng)產(chǎn)生軸電壓。鳳灘水電廠新廠5，6

5、號(hào)發(fā)電機(jī)裝設(shè)的軸電流(3)靜電感應(yīng)產(chǎn)生軸電壓。在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行保護(hù)裝置由兩瓣式軸電流互感器和軸電流保護(hù)器組現(xiàn)場(chǎng)，由于強(qiáng)電場(chǎng)的作用，在發(fā)電機(jī)大軸的兩端感成。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，套在發(fā)電機(jī)大軸上的軸電流互應(yīng)出軸電壓。感器將軸電流檢測(cè)出來，送人軸電流保護(hù)器，經(jīng)過(4)靜電荷累積產(chǎn)生軸電壓。發(fā)電機(jī)組在運(yùn)整流、濾波、放大、比較，發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。當(dāng)軸行過程中，因潤(rùn)滑油的撞擊及轉(zhuǎn)動(dòng)磨擦而在發(fā)電機(jī)電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，信號(hào)裝置上的報(bào)警收稿口期：2010-044)1第30卷第6期戴民等：鳳灘水電廠軸電流保護(hù)探討201012指示燈亮，并發(fā)出開關(guān)量信號(hào)

6、，一直保持到軸電流及通風(fēng)槽、轉(zhuǎn)子磁極、氣隙等磁場(chǎng)磁路及其磁阻都消失；當(dāng)軸電流到達(dá)預(yù)先設(shè)定的停機(jī)值時(shí)，信號(hào)裝已經(jīng)確定，減小或消除發(fā)電機(jī)軸電流的措施主要從置上的停機(jī)指示燈亮，并同時(shí)發(fā)出開關(guān)量信號(hào)，驅(qū)以下方面著手：(1)裝設(shè)發(fā)電機(jī)大軸接地裝置，動(dòng)發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置。鉗制發(fā)電機(jī)大軸對(duì)地電位，消除發(fā)電機(jī)軸電壓，同由于軸電流保護(hù)器在運(yùn)行中工作不穩(wěn)定，故對(duì)時(shí)可以及時(shí)消除因大軸置于強(qiáng)磁場(chǎng)中而感應(yīng)的靜電組成部件作了變動(dòng)：保留軸電流互感器，取消了軸荷。(2)發(fā)電機(jī)推力瓦改為塑料瓦，切斷發(fā)電機(jī)電流保護(hù)器。軸電流互感器檢測(cè)出來的軸電流直接大軸、瓦、機(jī)座(地

7、)之間的金屬連接。(3)發(fā)輸入發(fā)電機(jī)保護(hù)，作用于報(bào)警或停機(jī)。電機(jī)導(dǎo)軸承瓦架裝設(shè)規(guī)格為1～2mm厚的環(huán)氧樹軸電流保護(hù)定值：10mA報(bào)警，30mA停機(jī)。脂絕緣墊塊，在導(dǎo)瓦、瓦背、瓦背固定螺釘間裝設(shè)實(shí)際測(cè)量數(shù)值：在機(jī)組滿負(fù)荷工況下，5號(hào)發(fā)環(huán)氧樹脂墊塊及絕緣套筒，切斷發(fā)電機(jī)大軸、瓦、電機(jī)軸電流實(shí)際測(cè)量數(shù)值在0．171～0．211mA之間瓦調(diào)節(jié)螺釘、機(jī)座(地)之間的金屬連接。(4)變化；6號(hào)發(fā)電機(jī)軸電流實(shí)際測(cè)量數(shù)值在0．84～按照技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)發(fā)電機(jī)軸承冷卻潤(rùn)滑用2．44mA之間變化。46號(hào)汽輪機(jī)油進(jìn)行外觀、水分、酸值、運(yùn)動(dòng)粘度、破乳

8、化度、液相銹蝕等項(xiàng)目的檢測(cè)，確保油質(zhì)合3減小或防止軸電流的主要措施格。(5)利用發(fā)電機(jī)軸承軸瓦溫度測(cè)量及油溫測(cè)減小或消除發(fā)電機(jī)軸電流的措施主要有：限制量裝置，及時(shí)監(jiān)測(cè)軸瓦和潤(rùn)滑油的實(shí)際運(yùn)行溫度；發(fā)電機(jī)軸電壓的升高；將發(fā)電機(jī)軸承部件絕緣隔斷且所有與軸瓦有關(guān)連的溫度