水轮发电机镜板静电引起的设备故障分析插件线

水轮发电机镜板静电引起的设备故障分析

水轮发电机镜板静电引起的设备故障分析 2011年12月02日 来源： 　1故障现象　　　　2005年初对4号机组进行了扩大性大修，更换了推力头与镜板之间的绝缘垫，使两者之间的绝缘电阻由检修前的6M皆黾拥2000M剑屏ν叩耐咦胪屏τ筒壑涞木滴20M健£　　　　机组大修后第一次开机，出口开关及出口刀闸均在断开位置，当机组转速达到额定转速几分钟后，就发现2套并用的测温装置同时故障。当时认为是测温装置本身问题，故将机组停下，更换了2套完好的测温装置。重新开机到额定转速几分钟后，2套测温装置又出现故障，并且在上导油槽与推力油槽处有间歇性的放电声，放电的间隔为4～5min，用万用表的交流档或直流档在大轴处测量，均未能测出电压值。　　　　2故障原因查找　　　　(1)为了查找故障原因，以确认是由二次回路窜电而来，还是由发电机附属设备引起的，将机组的部分监视测量装置解除，拉开机组的调变、压变、机端励磁变及中性点消弧线圈刀闸，并断开转子与外界相连的回路。将测温装置由微机型换为常规表计，检查并确认大轴接地碳刷接触良好。重新开机至额定转速几分钟后，新换的测温表又损坏，而放电声依然存在，因而怀疑有高电压窜入测温二次回路，损坏测温表。　　　　将静电电压表与推力轴瓦座的引出线连接，测量推力瓦座对地电压，发现在放电的瞬间，其对地有约1kV的静电电压。同时，用电压表测量推力轴瓦内的测温探头的输出电压，测得有70～150V的直流电压。因为测温装置的正常输入信号电压范围为5～20V，由此判定此电压是造成测温装置屡屡损坏的原因。　　　　(2)随后进行了以下试验性查找：　　　　①将推力瓦座引出线接地，重新开机至额定转速，发现放电声仍存在，而放电间隔有所延长，大概为10min一次。在放电时，推力轴瓦测温探头引出线仍有约100V的电压。　　　　②由于将推力瓦座接地仍未能消除放电现象，说明推力瓦座不是产生放电的根源。故将该处接地线拆除，同时在上导油槽盖处大轴及下风洞发电机大轴法兰处接地，开机至额定转速，发现放电声消失，但在推力瓦座仍测得突然出现的瞬间达1kV的静电电压。由此可以判定，在推力油槽内仍存在放电现象，而且是镜板在放电。　　　　③为进一步确认放电是由镜板上的静电电压　　　　引起的，即将机组停下，做好安全措施，利用弹簧压片从镜板处引出一根绝缘导线，接在静电电压表上；随后启动机组，随着机组转速逐渐上升，静电电压也逐渐上升，当达到70％额定转速时，已经测得镜板处的静电电压为1kV；转速继续上升，静电电压也在不断地升高，达到95％额定转速时，静电电压为2.8kV；当达到额定转速时，静电电压已达到约3.6kV。为避免出现放电，就直接将镜板引出线接地，泄放镜板上的静电电荷，同时测量在镜板接地的情况下，放电电流约为0.3礎。而将镜板接地后，机组运行了40min也未发现放电现象，推力瓦座处也未测出静电电压。　　　　3静电产生的原因　　　　发电机大轴与推力头、镜板是刚性联接的，在推力轴瓦上转动，即采用滑动轴承。滑动轴承通过透平油润滑，整个转动部分是压在油膜上的。发电机在运行过程中，油膜与旋转体摩擦而产生的静电荷在镜板上逐渐积聚，电位不断升高，当转动轴接触到旋转体以外的任何部件时，便通过该部件进行放电。否则电荷就会继续积累，产生高电压，当电压超过轴承油膜的绝缘强度时，就会产生放电现象。这种现象重复发生的结果，就使得推力轴瓦内的测温探头受到损害。而静电电压是间歇性的和非周期性的，其大小与旋转体的转动速度、流体的状态及特性等因素有很大关系。　　　　由于2005年大修时更换了镜板与推力头之间的绝缘，使其间的绝缘电阻高达2000M剑蚨蛋迳系木驳绾珊苣咽头拧Ｋ孀庞湍び胄迥ゲ潦奔涞难映ぃ蛋迳系木驳绾稍交蕉啵缪挂苍嚼丛礁撸贝锏揭欢ㄇ慷仁保么Φ牡绾删鸵酝夥诺纾浞诺缁芈肥峭ü蛋濉蛋逵氪笾嶂涞男〖湎丁⒌缁帷蟮亍Ｔ诜诺绲乃布洌屏ν咦弦膊撕芨叩母杏Φ缪(达1kV)，而安装在推力瓦内的测温探头，由于其结构中有2个绕组，在绕组上也会感应出约100V的电压，此电压将测温装置烧坏。　　　　4处理措施　　　　由于油膜与旋转体磨擦是不可避免的，因而无法做到不让镜板积存静电荷，所以处理的方法就是如何消除镜板上的静电。依据水轮发电机组检修　　　　规程，发电机的推力头与镜板之间的绝缘不小于　　　　1M剑栽诰蛋逵胪屏ν分淞右桓鲎柚滴ª　　　　2.5M健⒐β饰2W的电阻，即相当于将镜板与推力头之间的绝缘由2000M浇滴2.5M健；樵诵惺痹诰蛋迳匣娴木驳绾删屯ü说缱栊狗胖镣屏ν罚屏ν酚氪笾嵯嗔笾嵩蚪拥亍＞舜砗螅炼疃ㄗ偈匝椋丛俜⑾钟蟹诺缦窒螅屏ν咦σ参床獾镁驳缪梗馕伦爸靡参丛俪鱿炙鸹档那榭觯馑得鞲么矸椒ㄊ钦返摹£　　　　大型交流发电机产生轴电压是不可避免的，从防止轴电流保护轴瓦的角度出发，推力头与镜板之间的绝缘是必需的，但绝缘不宜过高。

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