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发电机组的轴电压与转子接地保护

2020-01-13 10:42:28 点击数:
轴电压是指发电机组在全速旋转时,在发电机转子两边构成的电位差。理清楚轴电压、转子一点接地维护与大轴接地的关系,关于分析转子一点接地维护动作的原因及分析发电机轴承油膜压降,防止发电机因轴承油膜击穿而导致轴瓦烧坏事端的发生,都有一定的帮助。轴电压的构成可以是:发电机空气空隙磁不对称;转子偏心、绕组不对称或转子短路接地等;汽机叶片发生静电;有源的转子励磁如可控硅励磁。
  
  轴电压的幅值过大时,轴承油膜将被损坏。在轴承对地绝缘不良的状况下,轴电压发生的电流会引起轴颈表面和轴瓦的电烧伤。因此对轴电压进行丈量,分析其散布状况,检查油膜电压及轴承对地绝缘有着很重要的含义。
  
  1、轴电压的丈量
  
  丈量发电机轴电压时,简易的轴系统见图1。在丈量轴电压时,可将轴电压理解成一电势E,将油膜理解成等值可变电阻RL(励侧)和RC(汽侧),将轴瓦对地绝缘垫理解成绝缘电阻RJ,则丈量轴电压的等效电路图如图1(b)。
  
  丈量方法:
  
  (1)用高内阻电压表丈量轴二端电压即bc点电压,得发电机转子轴电压U1。
  
  (2)将发电机励磁机侧油膜短接(即ab点短接),将发电机汽机侧油膜短接(即cd点短接);用电压表丈量发电机励磁机侧轴瓦对地电压即ae点电压U2,可检测绝缘垫对地绝缘状况,当U2的10%时,阐明绝缘垫绝缘状况不良,需进行处理。
  
  (3)取下励磁机侧短接线,测ae点电压,得U’ 2,将U1—U’2得励磁机侧油膜压降。
  
  (4)同理,取下汽机侧短接线,接上励磁机侧短接线,测ae点电压,得U’’2,将U1—U’’2得汽机侧油膜压降。
  
  2、转子一点接地维护
  
  2.1 原理
  
  以WFB2157发变组维护柜中转子一点接地维护为例,该装置转子一点接地维护选用叠加直流法的维护方式,其原理图如图2:
  
  当励磁绕组负端经过渡电阻R接地时,考虑绝缘电阻RJ远大于接地电阻R,则流过继电器电流的简化表达式为:
  
  I-=E/(Rr+R)
  
  当励磁绕组正端经过渡电阻R接地时,流过继电器电流的简化表达式为:
  
  I+=(E+VFL)/(Rr+R)
  
  式中VFL为最大励磁电压幅值。
  
  比较上述两式,根据灵敏度的要求,继电器的动作条件为:I>KKI
  
  根据上述分析得,转子一点接地维护的判据为流过继电器的电流,当电流增大至整定电流时,继电器就动作。
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