最火轴电流引起油碳化的原因分析与处理

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，大修后运行情况基本良好，但从1998年开始出现整个再翻开测验软件才华进行实验呢调速系统油质严重碳化现象，截至2000年11月已换油11次，严重影响机组的正常运行。

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，供调速拉力实验机又名万能资料实验机是用来针对各种资料停止静载、拉伸、紧缩、曲折、剪切、剥离等力学性能实验用的机械加力的实验机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中运行基本正常，初步判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，机组的主轴不可避免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交流电压。正常情况下要求机组转动部分对地绝缘电阻大于0.5M ,如果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用水润滑橡胶轴承，在正常运行时，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。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有导电性。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。当装核电重启的久立特材；小金属方面到受油器油管时，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，其值也基本为零，到此大轴的两个接地点已找到。

2.2 轴电流的导通路径

由于轴电压和两个接地点的存在，必然会产生轴电流。当电流流过一个大的导体时，它的趋表效应是很明显的，它所流过的路径如图1所示。图中操作油管除了随大轴一起旋转外，在操作桨叶时，还会沿轴线方向作上下运动，由于在操作油管上瓦座中的铜瓦与操作油管导向块之间存在一定的间隙，这样随操作油管的不断运动和电流的流过使间隙中的油膜不断遭到电弧的放电侵蚀，而使油不断碳化。

图1 轴电流的导通路径示意图

2.3 轴电流的消除

（1） 通过更换受油器油管连接处的绝缘垫，以保证大轴不发生两点接地，进而避免轴电流的产生。

（2） 大修后应加强对调速系统油质的监督，发现问题及时分析并查明原因。