轴电流引起油碳化的原因分析与处理水东水电厂共装有 4 台 20 MW 机组,水轮机为轴流桨式,发电机为悬吊式
2 号机组自 1994 年 7 月投产后,于 1995 年 9 月进行第一次大修,大修后运转情况基本良好,但从 1998 年开始出现整个调速系统油质严重碳化现象,截至 2025 年 11 月已换油 11 次,严重影响机组的正常运转
1 原因分析该厂调速系统共装 30 号透平油 6 t 左右,由 3 台螺杆油泵将压力油罐建压至 4 MPa,供调速器对导叶和桨叶活塞进行操作调整,油出现碳化后,除了转轮体内浆叶操作部分无法检查外,调速系统其余各部分经检查均正常,且整个系统在碳化过程当中运转基本正常,初步推断油碳化是由轴电流引起的
根据同步发电机结构及工作原理,由于定子铁芯组合缝、定子硅钢片接缝,定子与转子空气间隙不均匀,轴中心与磁场中心不一致等,机组的主轴不可避开地要在一个不完全对称的磁场中旋转
这样,在轴两端就会产生一个沟通电压
正常情况下要求机组转动部分对地绝缘电阻大于 0
5MΩ,假如在大轴两端同时接地就可能产生轴电流
2 原因查找及处理2
1 接地点的查找 能否找到大轴两端的接地点是问题的关键
由于该机组水导轴承采纳水润滑橡胶轴承,在正常运转时,水导轴承内、转轮室里均充满水或非常潮湿
由于转动部分的绝缘电阻基本为零,这样大轴下部接地已在所难免
而大轴上部可能接地的部分有上导轴承、推力轴承和受油器等,测量结果均为合格标准
为了查找另一接地点,在水导瓦的橡胶端部用 500 V 摇表测绝缘,电阻为零
为了进一步验证,又在同一批浇铸出厂的备品水导瓦表面测绝缘,结果也为零,由此证明橡胶瓦本身具备导电性
为此先将水导轴承拆除,之后对其它部件,安装一个就测量一次大轴绝缘
当装到受油器油管时,再次出现大轴绝缘为零
经查,法兰连接处绝缘垫与水导瓦为同一厂家生产,单独测绝缘垫绝缘,