1故障現(xiàn)象
2005年初對4號機(jī)組進(jìn)行了擴(kuò)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(jī)組大修后第一次開機(jī),出口開關(guān)及出口刀閘均在斷開位置,當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速幾分鐘后,就發(fā)現(xiàn)2套并用的測溫裝置同時故障。當(dāng)時認(rèn)為是測溫裝置本身問題,故將機(jī)組停下,更換了2套完好的測溫裝置。重新開機(jī)到額定轉(zhuǎn)速幾分鐘后,2套測溫裝置又出現(xiàn)故障,并且在上導(dǎo)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(rèn)是由二次回路竄電而來,還是由發(fā)電機(jī)附屬設(shè)備引起的,將機(jī)組的部分監(jiān)視測量裝置解除,拉開機(jī)組的調(diào)變、壓變、機(jī)端勵磁變及中性點(diǎn)消弧線圈刀閘,并斷開轉(zhuǎn)子與外界相連的回路。將測溫裝置由微機(jī)型換為常規(guī)表計,檢查并確認(rèn)大軸接地碳刷接觸良好。重新開機(jī)至額定轉(zhuǎn)速幾分鐘后,新?lián)Q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(fā)現(xiàn)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(nèi)的測溫探頭的輸出電壓,測得有70~150V的直流電壓。因?yàn)闇y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(jìn)行了以下試驗(yàn)性查找:
?、賹⑼屏ν咦鼍€接地,重新開機(jī)至額定轉(zhuǎn)速,發(fā)現(xiàn)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。
?、谟捎趯⑼屏ν咦拥厝晕茨芟烹姮F(xiàn)象,說明推力瓦座不是產(chǎn)生放電的根源。故將該處接地線拆除,同時在上導(dǎo)油槽蓋處大軸及下風(fēng)洞發(fā)電機(jī)大軸法蘭處接地,開機(jī)至額定轉(zhuǎn)速,發(fā)現(xiàn)放電聲消失,但在推力瓦座仍測得突然出現(xiàn)的瞬間達(dá)1kV的靜電電壓。由此可以判定,在推力油槽內(nèi)仍存在放電現(xiàn)象,而且是鏡板在放電。
③為進(jìn)一步確認(rèn)放電是由鏡板上的靜電電壓
引起的,即將機(jī)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(dǎo)線,接在靜電電壓表上;隨后啟動機(jī)組,隨著機(jī)組轉(zhuǎn)速逐漸上升,靜電電壓也逐漸上升,當(dāng)達(dá)到70%額定轉(zhuǎn)速時,已經(jīng)測得鏡板處的靜電電壓為1kV;轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升,靜電電壓也在不斷地升高,達(dá)到95%額定轉(zhuǎn)速時,靜電電壓為2.8kV;當(dāng)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時,靜電電壓已達(dá)到約3.6kV。為避免出現(xiàn)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(chǔ)。而將鏡板接地后,機(jī)組運(yùn)行了40min也未發(fā)現(xiàn)放電現(xiàn)象,推力瓦座處也未測出靜電電壓。
3靜電產(chǎn)生的原因
發(fā)電機(jī)大軸與推力頭、鏡板是剛性聯(lián)接的,在推力軸瓦上轉(zhuǎn)動,即采用滑動軸承?;瑒虞S承通過透平油潤滑,整個轉(zhuǎn)動部分是壓在油膜上的。發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中,油膜與旋轉(zhuǎn)體摩擦而產(chǎn)生的靜電荷在鏡板上逐漸積聚,電位不斷升高,當(dāng)轉(zhuǎn)動軸接觸到旋轉(zhuǎn)體以外的任何部件時,便通過該部件進(jìn)行放電。否則電荷就會繼續(xù)積累,產(chǎn)生高電壓,當(dāng)電壓超過軸承油膜的絕緣強(qiáng)度時,就會產(chǎn)生放電現(xiàn)象。這種現(xiàn)象重復(fù)發(fā)生的結(jié)果,就使得推力軸瓦內(nèi)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(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動速度、流體的狀態(tài)及特性等因素有很大關(guān)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(dá)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?,镜稗熛的抉g綰稍交蕉啵繆掛蒼嚼叢礁擼貝锏揭歡ㄇ慷仁?,该?Phi;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?,推?nu;咦弦膊撕芨叩母杏Φ繆(達(dá)1kV),而安裝在推力瓦內(nèi)的測溫探頭,由于其結(jié)構(gòu)中有2個繞組,在繞組上也會感應(yīng)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(zhuǎn)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(jù)水輪發(fā)電機(jī)組檢修
規(guī)程,發(fā)電機(jī)的推力頭與鏡板之間的絕緣不小于
1M劍栽誥蛋逵臚屏ν分淞右桓鱟柚滴ª
2.5M健⒐β飾2W的電阻,即相當(dāng)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?。经此处莱岓,开机譄掝定转速试验,螀操发乡娦分Z縵窒?,推?nu;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(fā)電機(jī)產(chǎn)生軸電壓是不可避免的,從防止軸電流保護(hù)軸瓦的角度出發(fā),推力頭與鏡板之間的絕緣是必需的,但絕緣不宜過高。