1故障現象
2005年初對4號機組進行了擴大性大修,更換了推力頭與鏡板之間的絕緣墊,使兩者之間的絕緣電阻由檢修前的6M皆黽擁2000M劍屏ν叩耐咦臚屏τ筒壑淶木滴20M健£
機組大修后第一次開機,出口開關及出口刀閘均在斷開位置,當機組轉速達到額定轉速幾分鐘后,就發現2套并用的測溫裝置同時故障。當時認為是測溫裝置本身問題,故將機組停下,更換了2套完好的測溫裝置。重新開機到額定轉速幾分鐘后,2套測溫裝置又出現故障,并且在上導油槽與推力油槽處有間歇性的放電聲,放電的間隔為4~5min,用萬用表的交流檔或直流檔在大軸處測量,均未能測出電壓值。
2故障原因查找
(1)為了查找故障原因,以確認是由二次回路竄電而來,還是由發電機附屬設備引起的,將機組的部分監視測量裝置解除,拉開機組的調變、壓變、機端勵磁變及中性點消弧線圈刀閘,并斷開轉子與外界相連的回路。將測溫裝置由微機型換為常規表計,檢查并確認大軸接地碳刷接觸良好。重新開機至額定轉速幾分鐘后,新換的測溫表又損壞,而放電聲依然存在,因而懷疑有高電壓竄入測溫二次回路,損壞測溫表。
將靜電電壓表與推力軸瓦座的引出線連接,測量推力瓦座對地電壓,發現在放電的瞬間,其對地有約1kV的靜電電壓。同時,用電壓表測量推力軸瓦內的測溫探頭的輸出電壓,測得有70~150V的直流電壓。因為測溫裝置的正常輸入信號電壓范圍為5~20V,由此判定此電壓是造成測溫裝置屢屢損壞的原因。
(2)隨后進行了以下試驗性查找:
①將推力瓦座引出線接地,重新開機至額定轉速,發現放電聲仍存在,而放電間隔有所延長,大概為10min一次。在放電時,推力軸瓦測溫探頭引出線仍有約100V的電壓。
②由于將推力瓦座接地仍未能消除放電現象,說明推力瓦座不是產生放電的根源。故將該處接地線拆除,同時在上導油槽蓋處大軸及下風洞發電機大軸法蘭處接地,開機至額定轉速,發現放電聲消失,但在推力瓦座仍測得突然出現的瞬間達1kV的靜電電壓。由此可以判定,在推力油槽內仍存在放電現象,而且是鏡板在放電。
③為進一步確認放電是由鏡板上的靜電電壓
引起的,即將機組停下,做好安全措施,利用彈簧壓片從鏡板處引出一根絕緣導線,接在靜電電壓表上;隨后啟動機組,隨著機組轉速逐漸上升,靜電電壓也逐漸上升,當達到70%額定轉速時,已經測得鏡板處的靜電電壓為1kV;轉速繼續上升,靜電電壓也在不斷地升高,達到95%額定轉速時,靜電電壓為2.8kV;當達到額定轉速時,靜電電壓已達到約3.6kV。為避免出現放電,就直接將鏡板引出線接地,泄放鏡板上的靜電電荷,同時測量在鏡板接地的情況下,放電電流約為0.3礎。而將鏡板接地后,機組運行了40min也未發現放電現象,推力瓦座處也未測出靜電電壓。
3靜電產生的原因
發電機大軸與推力頭、鏡板是剛性聯接的,在推力軸瓦上轉動,即采用滑動軸承。滑動軸承通過透平油潤滑,整個轉動部分是壓在油膜上的。發電機在運行過程中,油膜與旋轉體摩擦而產生的靜電荷在鏡板上逐漸積聚,電位不斷升高,當轉動軸接觸到旋轉體以外的任何部件時,便通過該部件進行放電。否則電荷就會繼續積累,產生高電壓,當電壓超過軸承油膜的絕緣強度時,就會產生放電現象。這種現象重復發生的結果,就使得推力軸瓦內的測溫探頭受到損害。而靜電電壓是間歇性的和非周期性的,其大小與旋轉體的轉動速度、流體的狀態及特性等因素有很大關系。
由于2005年大修時更換了鏡板與推力頭之間的絕緣,使其間的絕緣電阻高達2000M劍蚨蛋逕系木駁綰珊苣咽頭擰K孀龐湍び胄迥ゲ潦奔淶難映ぃ蛋逕系木駁綰稍交蕉啵繆掛蒼嚼叢礁擼貝锏揭歡ㄇ慷仁保么Φ牡綰刪鴕醞夥諾紓浞諾緇羋肥峭ü蛋濉蛋逵氪籩嶂淶男〖湎丁⒌緇帷蟮亍T詵諾緄乃布洌屏ν咦弦膊撕芨叩母杏Φ繆(達1kV),而安裝在推力瓦內的測溫探頭,由于其結構中有2個繞組,在繞組上也會感應出約100V的電壓,此電壓將測溫裝置燒壞。
4處理措施
由于油膜與旋轉體磨擦是不可避免的,因而無法做到不讓鏡板積存靜電荷,所以處理的方法就是如何消除鏡板上的靜電。依據水輪發電機組檢修
規程,發電機的推力頭與鏡板之間的絕緣不小于
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2.5M健⒐β飾2W的電阻,即相當于將鏡板與推力頭之間的絕緣由2000M澆滴2.5M健;樵誦惺痹誥蛋逕匣嫻木駁綰刪屯ü說繾櫳狗胖鐐屏ν罰屏ν酚氪籩嵯嗔籩嵩蚪擁亍>舜硨螅煉疃ㄗ偈匝椋叢俜⑾鐘蟹諾縵窒螅屏ν咦σ參床獾鎂駁繆梗馕倫爸靡參叢儷魷炙鴰檔那榭觶饉得鞲么矸椒ㄊ欽返摹£
大型交流發電機產生軸電壓是不可避免的,從防止軸電流保護軸瓦的角度出發,推力頭與鏡板之間的絕緣是必需的,但絕緣不宜過高。
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