發(fā)電機軸接地裝置的改造

丁 鑫，許 震

(國電諫壁發(fā)電廠，江蘇 鎮(zhèn)江 212006)

發(fā)電機軸接地裝置的改造

丁 鑫，許 震

(國電諫壁發(fā)電廠，江蘇 鎮(zhèn)江 212006)

介紹了某廠發(fā)電機軸汽側(cè)接地碳刷的運行情況；針對其缺陷提出了改造方法，即新增雙壓簧雙軟銅線編織帶接地裝置；并對改造前后現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行分析對比，對運行情況進行檢查，證明改造效果良好，確保了發(fā)電機軸的可靠接地。

發(fā)電機；軸接地裝置；雙壓簧雙軟銅線編織帶；軸電壓

0 引言

某廠發(fā)電機采用上海汽輪發(fā)電機廠股份有限公司生產(chǎn)的水-氫-氫汽輪發(fā)電機，型號為THDF125/67，額定容量為1 023 MW，設計有發(fā)電機軸汽側(cè)接地碳刷，用于釋放汽輪機低壓段的靜電電荷，保證軸與地的電位相同；同時還起測量轉(zhuǎn)子正負極對地電壓和連接轉(zhuǎn)子一點接地保護的作用。當接地碳刷接觸不良時，軸電壓產(chǎn)生的電流就可能引起軸頸表面和軸瓦的電燒傷；而且接地碳刷到保護盤之間的電纜在旋轉(zhuǎn)的強磁場作用下會產(chǎn)生感應電勢，該電勢會直接影響轉(zhuǎn)子接地保護的正常工作，并可能會造成轉(zhuǎn)子接地保護誤動。

1 接地碳刷現(xiàn)場運行情況

根據(jù)運行實踐，發(fā)電機軸接地不良往往直接影響轉(zhuǎn)子接地保護的正常運行。發(fā)電機軸的可靠接地對消除汽輪機轉(zhuǎn)子上葉片產(chǎn)生的靜電荷，穩(wěn)定發(fā)電機的軸電壓分布以及防止轉(zhuǎn)子一點接地保護誤動都是非常重要的。

由于發(fā)電機軸接地是通過接地碳刷實現(xiàn)的，而發(fā)電機軸接地碳刷在運行中容易受油污的影響。因此，在日常工作中要特別注意對發(fā)電機軸接地碳刷的維護，保證軸接地可靠。

該機組實際運行中，常有接地碳刷與軸接觸不良出現(xiàn)火星、碳刷接地不好的現(xiàn)象，導致轉(zhuǎn)子接地保護裝置出現(xiàn)誤報警，給運行人員的操作和判斷帶來極大不便。

2 接地裝置改造

利用機組中修期間對發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸接地裝置進行改造，在發(fā)電機6號瓦側(cè)(汽側(cè))加裝一組軸接地裝置。新增軸接地裝置采用雙壓簧雙軟銅線編織帶結(jié)構(gòu)(見圖1)，軟銅線編織帶與軸接觸。壓簧采用65Mn硬料彈簧鋼帶(65Mn彈簧鋼分為軟料和硬料，軟料是沒經(jīng)淬火處理過的，沒有彈性;硬料是經(jīng)淬火處理過的，硬度和彈性都很好)，規(guī)格為寬40 mm、厚0.8 mm。軟銅線編織帶TZ-2(寬50 mm)與40 mm寬的彈簧鋼帶正好配合。根據(jù)現(xiàn)場實際位置，新接地裝置需利用5號瓦側(cè)中分面螺絲固定(由此位置到轉(zhuǎn)子距離及轉(zhuǎn)子直徑尺寸得出取彈簧鋼帶長33 cm)，并且兩側(cè)各加裝一組接軸裝置，一組作為轉(zhuǎn)子軸電流測量用，另一組作為轉(zhuǎn)子一點接地保護測量用。新增接地裝置與5號瓦側(cè)中分面螺絲絕緣，采用雙壓簧并列，同時每只壓簧為雙辮重疊結(jié)構(gòu)，增加了安全系數(shù)。其接地點并聯(lián)在原接地碳刷上(接地點用鍍銀銅辮接地)，銅辮固定架與軸承座絕緣，目的是將軸電壓更好地引入裝置，使接地保護更好地與發(fā)電機軸相連接。新增裝置與原接地裝置并列運行。改造后現(xiàn)場裝置如圖2所示。

3 改造前后效果對比

通過原電刷接地裝置運行與新裝置單獨運行期間發(fā)電機軸電壓就地測量數(shù)據(jù)對比(見表1)可知，新裝置運行情況良好，滿足要求，且發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地保護各采樣值穩(wěn)定，轉(zhuǎn)子正負極對地電壓平衡、泄漏電流小于0.1 mA;發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸電壓穩(wěn)定，約為12—15 V。新增軸接地裝置未發(fā)生跳火等異常情況，運行穩(wěn)定，效果良好。

圖1 新增軸接地裝置實物

圖2 改造后現(xiàn)場軸接地裝置

表1 裝置更換前后發(fā)電機軸電壓數(shù)據(jù)對比

通過對發(fā)電機轉(zhuǎn)子汽側(cè)接地裝置的改造，降低了維護成本，每年節(jié)省原接地碳刷維護費用近50萬元。同時操作風險隨之降低，避免了轉(zhuǎn)子接地保護因電刷接觸不良誤發(fā)信號可能造成的誤跳機。轉(zhuǎn)子一點接地保護裝置的投入使用更提高了發(fā)電機安全運行的可靠性。

4 改造后接地裝置的運行情況

改造后，在機組正常運行中，加強了對機組軸電壓、軸電流、發(fā)電機的振動情況以及裝置本身與軸的磨損情況的檢查。從該廠新裝置投運至調(diào)停停役期間，多次對裝置本身及軸磨損情況進行了檢查。檢查發(fā)現(xiàn)裝置及軸磨損較小，運行效果良好。

5 結(jié)束語

增加發(fā)電機軸接地裝置，確保了發(fā)電機軸接地可靠，防止發(fā)電機軸電壓損壞軸承以及發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地保護誤報誤動，確保主設備安全及防止機組非計劃停運。因原接地電刷對發(fā)電機轉(zhuǎn)軸有磨損，且電刷更換頻繁，維護成本較高，故現(xiàn)已取消原接地碳刷，由新增接地裝置獨立運行承擔其功能，目前運行良好。

1 王維儉．電氣主設備繼電保護原理與應用[M]．北京：中國電力出版社，1996.

2016-10-07；

2017-04-05。

丁 鑫(1981—)，男，工程師，主要從事國電諫壁發(fā)電廠機組運行管理工作，email:dingxiin@126.com。

許 震(1976—)，男，高級技師，主要從事發(fā)電廠機組運行維護工作。