丁 鑫，許 震

(國(guó)電諫壁發(fā)電廠，江蘇 鎮(zhèn)江 212006)

發(fā)電機(jī)軸接地裝置的改造

丁 鑫，許 震

(國(guó)電諫壁發(fā)電廠，江蘇 鎮(zhèn)江 212006)

介紹了某廠發(fā)電機(jī)軸汽側(cè)接地碳刷的運(yùn)行情況；針對(duì)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(duì)改造前后現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，證明改造效果良好，確保了發(fā)電機(jī)軸的可靠接地。

發(fā)電機(jī)；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(jī)采用上海汽輪發(fā)電機(jī)廠股份有限公司生產(chǎn)的水-氫-氫汽輪發(fā)電機(jī)，型號(hào)為THDF125/67，額定容量為1 023 MW，設(shè)計(jì)有發(fā)電機(jī)軸汽側(cè)接地碳刷，用于釋放汽輪機(jī)低壓段的靜電電荷，保證軸與地的電位相同；同時(shí)還起測(cè)量轉(zhuǎn)子正負(fù)極對(duì)地電壓和連接轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)的作用。當(dāng)接地碳刷接觸不良時(shí)，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(hù)盤之間的電纜在旋轉(zhuǎn)的強(qiáng)磁場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，該電勢(shì)會(huì)直接影響轉(zhuǎn)子接地保護(hù)的正常工作，并可能會(huì)造成轉(zhuǎn)子接地保護(hù)誤動(dòng)。

1 接地碳刷現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況

根據(jù)運(yùn)行實(shí)踐，發(fā)電機(jī)軸接地不良往往直接影響轉(zhuǎn)子接地保護(hù)的正常運(yùn)行。發(fā)電機(jī)軸的可靠接地對(duì)消除汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上葉片產(chǎn)生的靜電荷，穩(wěn)定發(fā)電機(jī)的軸電壓分布以及防止轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)誤動(dòng)都是非常重要的。

由于發(fā)電機(jī)軸接地是通過(guò)接地碳刷實(shí)現(xiàn)的，而發(fā)電機(jī)軸接地碳刷在運(yùn)行中容易受油污的影響。因此，在日常工作中要特別注意對(duì)發(fā)電機(jī)軸接地碳刷的維護(hù)，保證軸接地可靠。

該機(jī)組實(shí)際運(yùn)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(dǎo)致轉(zhuǎn)子接地保護(hù)裝置出現(xiàn)誤報(bào)警，給運(yùn)行人員的操作和判斷帶來(lái)極大不便。

2 接地裝置改造

利用機(jī)組中修期間對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸接地裝置進(jìn)行改造，在發(fā)電機(jī)6號(hào)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(guò)的，沒有彈性;硬料是經(jīng)淬火處理過(guò)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(chǎng)實(shí)際位置，新接地裝置需利用5號(hào)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(zhǎng)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(cè)量用，另一組作為轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)測(cè)量用。新增接地裝置與5號(hào)瓦側(cè)中分面螺絲絕緣，采用雙壓簧并列，同時(shí)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(diǎn)并聯(lián)在原接地碳刷上(接地點(diǎn)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(hù)更好地與發(fā)電機(jī)軸相連接。新增裝置與原接地裝置并列運(yùn)行。改造后現(xiàn)場(chǎng)裝置如圖2所示。

3 改造前后效果對(duì)比

通過(guò)原電刷接地裝置運(yùn)行與新裝置單獨(dú)運(yùn)行期間發(fā)電機(jī)軸電壓就地測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比(見表1)可知，新裝置運(yùn)行情況良好，滿足要求，且發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)各采樣值穩(wěn)定，轉(zhuǎn)子正負(fù)極對(duì)地電壓平衡、泄漏電流小于0.1 mA;發(fā)電機(jī)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(yùn)行穩(wěn)定，效果良好。

圖1 新增軸接地裝置實(shí)物

圖2 改造后現(xiàn)場(chǎng)軸接地裝置

表1 裝置更換前后發(fā)電機(jī)軸電壓數(shù)據(jù)對(duì)比

通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子汽側(cè)接地裝置的改造，降低了維護(hù)成本，每年節(jié)省原接地碳刷維護(hù)費(fèi)用近50萬(wàn)元。同時(shí)操作風(fēng)險(xiǎn)隨之降低，避免了轉(zhuǎn)子接地保護(hù)因電刷接觸不良誤發(fā)信號(hào)可能造成的誤跳機(jī)。轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)裝置的投入使用更提高了發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的可靠性。

4 改造后接地裝置的運(yùn)行情況

改造后，在機(jī)組正常運(yùn)行中，加強(qiáng)了對(duì)機(jī)組軸電壓、軸電流、發(fā)電機(jī)的振動(dòng)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(yùn)至調(diào)停停役期間，多次對(duì)裝置本身及軸磨損情況進(jìn)行了檢查。檢查發(fā)現(xiàn)裝置及軸磨損較小，運(yùn)行效果良好。

5 結(jié)束語(yǔ)

增加發(fā)電機(jī)軸接地裝置，確保了發(fā)電機(jī)軸接地可靠，防止發(fā)電機(jī)軸電壓損壞軸承以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)誤報(bào)誤動(dòng)，確保主設(shè)備安全及防止機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)。因原接地電刷對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸有磨損，且電刷更換頻繁，維護(hù)成本較高，故現(xiàn)已取消原接地碳刷，由新增接地裝置獨(dú)立運(yùn)行承擔(dān)其功能，目前運(yùn)行良好。

1 王維儉．電氣主設(shè)備繼電保護(hù)原理與應(yīng)用[M]．北京：中國(guó)電力出版社，1996.

2016-10-07；

2017-04-05。

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

許 震(1976—)，男，高級(jí)技師，主要從事發(fā)電廠機(jī)組運(yùn)行維護(hù)工作。