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发电机转子磁化的危害及如何处理
扬州市圣丰发电设备厂 / 2014-08-22

    发电机转子绕组出现一点接地,一般认为并不影响发电机的正常运行。如果在绕组内部或励磁回路发生另一点接地,构成两点接地时,转子绕组、转子铁心或护环可能被短路的直流电流烧损,同时因部分短路匝而形成的磁路不对称,会造成机组振动增大,甚至会造成转子本体磁化。
    转子绕组发生接地的可能原因有以下几个:
 a.制造和检修工艺不良。如导线焊接质量不良、槽衬受损、转子绕组至滑环的引线及导电螺钉绝缘受损、遗留焊渣、导电粉尘等异物。
 b.运行维护不当。如氢气湿度大、氢中含油,集电环与轴之间的绝缘筒、集电环与引线连接处积存碳粉、污垢等。
 c.设计结构缺陷。如老式结构转子主绝缘外敷保护钢甲,运行中在发热膨胀和机械作用下,主绝缘受损,导致接地故障。
 d.选材质不好。制造厂选用的导线、绝缘材料质量不好,存在先天缺陷。
 e.运输保管不当。
    转子在运输保管过程中绝缘受潮、赃污或通风孔进入异物。
    轴电压是汽轮发电机运行中一个值得注意的问题。大型汽轮发电机,如对轴电压抑制或防护措施不当,将会产生电机大轴、轴瓦及汽轮机动静部分磁化及烧伤的严重后果。
    轴电压主要是由于以下4种原因产生:
(l)汽轮机低压缸静电荷引起的轴电压;
(2)发电机制造或运行中因磁路不对称引起的轴电压断
(3)静止励磁系统脉动分量引起的轴电压;
(4)转子绕组匝间短路产生的单极电势。
    上述1一4项所引起的轴电压正常条件下大都是几伏至几十伏,严重时高达几百伏的交流电压或直流(项l)电压。
    选配连接电阻或阻容参数,装于汽轮机或发电机轴端的接地电刷,以及在发电机(励磁机侧)轴承底座加装可靠的绝缘垫片等,可抑制或防止轴电压和轴电流所产生的危害。
    由转子绕组匝间短路在转轴内形成的纵向磁通,不仅穿过轴颈、轴瓦,而且能穿过汽轮机的动静部分的叶片、隔板及汽缸壁,使这些部分磁化,并产生单极电势。
    正常情况下,微弱的磁化所产生的单极电势仅为毫伏级,但转子存在严重匝间短路或二点接地时,单极电势将达几伏至十几伏,而发电机轴承油膜被击穿或汽机动静部分因胀差过小而接触时,其产生的单极电流沿轴向流通,将达数百安培,不仅会烧损轴颈、轴瓦、汽轮机动静部分,影响汽机串轴保护正确动作,且会使这些部分磁化加剧,给机组检修工作带来困难。因而,对由于多种原因积累引起的大轴磁化及发电机事故后大轴的严重磁化,必须进行退磁。 3.2退磁方法及对退磁效果的评估 有直流退磁和交流退磁2种方法。对于发电机转子、汽机转子及汽缸壁等大尺寸部件,宜用直流退磁法;退磁的基本原理是将绕有退磁线圈的被退磁部件,周期性改变线圈中电流的方向,并逐渐减小电流的大小,使被退磁部件的磁场强度逐步减小,终使其剩磁达到小。
    为有效达到退磁的目的,退磁的安匝数应选为被退磁部件剩磁额定值的4~5倍,并注意第一次退磁安匝产生的磁通方向,应与剩磁方向相反,退磁电源可选用备用励磁机或直流电焊机。
    根据对多台100~300MW大型汽轮发电机组退磁的经验,经过退磁的部件后剩磁,轴颈及轴瓦不大于2×10-4T,其他部件不大于10×10-4T,即连大头针也吸不住时,即认为合格。

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