周寧水電站1號、2號發(fā)電機軸電流超標(biāo)原因調(diào)查分析

周寧水電廠1號、2號發(fā)電機軸電流超標(biāo)原因調(diào)查分析發(fā)電機軸電流超標(biāo)問題概述周寧水電廠兩臺機組自2005年4月投產(chǎn)以來一直存在軸電流超標(biāo)告警問題。而檢查各部軸瓦那么未見電蝕損傷現(xiàn)象、檢測各部軸承透平油也未見油質(zhì)異?，F(xiàn)象。周寧水電廠軸電流CT采用哈爾濱市華新電力電子設(shè)備廠生產(chǎn)的專用穿心式軸電流互感器，其變比為2/0.005，飽和倍數(shù)為10倍，二次輸出繞組共有2組，分別為工作繞組和試驗繞組。據(jù)廠家推薦軸電流二次輸出報警整定值為5mA，即一次軸電流為2A。該廠為解決軸電流超標(biāo)問題曾采取多種措施，但均未見效。為了配合該廠盡快查明原因消除隱患，我院繼保所、電氣所、水動所派員于9月4日至5日前往周寧水電廠協(xié)助進(jìn)行檢查分析。現(xiàn)場檢查情況2.11號、2號發(fā)電機軸電流實測結(jié)果現(xiàn)場實測軸電流二次輸出値如表1，空載時2號發(fā)電機軸電流波形見附圖1。表11號、2號發(fā)電機軸電流實測結(jié)果匯總表機組號工況測量地點軸電流幅値〔mA〕主頻〔Hz〕1號125MW(滿負(fù)荷)1號發(fā)變組保護屏180(1)7.1(即轉(zhuǎn)頻)(2)14.2(2倍轉(zhuǎn)頻)2號125MW(滿負(fù)荷)2號發(fā)變組保護屏〔試驗繞組短路〕220(1)7.1(2)14.2125MW(滿負(fù)荷)2號發(fā)電機端子箱〔試驗繞組短路〕220(1)7.1(2)14.2125MW〔測試驗繞組回路軸電流〕2號發(fā)電機端子箱〔試驗繞組短路〕320(1)7.1(2)14.2空轉(zhuǎn)2號發(fā)變組保護屏〔試驗繞組開路〕12.5(1)7.1(2)14.2空載2號發(fā)變組保護屏〔試驗繞組開路〕320(1)7.1(2)14.22.22號機組軸電壓實測結(jié)果2號機組軸電壓實測結(jié)果見表2，空載時2號發(fā)電機軸電壓波形見附圖1。表22號機組軸電壓實測結(jié)果工況軸電壓備注幅値〔mV〕主頻〔Hz〕125MW48050(即工頻)軸CT試驗繞組短路空載48050軸CT試驗繞組開路2.32號發(fā)電機主軸絕緣實測結(jié)果2號機組停機時用萬用表測得其發(fā)電機主軸對地電阻小于1Ω已接近為0，而空轉(zhuǎn)和空載時測得其發(fā)電機主軸對地電阻那么均大于1MΩ。經(jīng)進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)1號、2號機組的大軸接地線被用作轉(zhuǎn)子一點接地保護的“接軸〞，其接地碳刷并沒有真正接地；此外1號、2號機組的下導(dǎo)軸承皆未采用絕緣隔離措施。2.41號、2號機組轉(zhuǎn)軸剩磁檢測結(jié)果停機時在1號、2號機組的上導(dǎo)軸、下導(dǎo)軸和水導(dǎo)軸處使用吊線回形針測試其剩磁狀況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)主軸均有輕微吸附回形針現(xiàn)象，且2號機組主軸對回形針的吸力強于1號機組。2.5軸電流CT性能檢測結(jié)果現(xiàn)場實測的最大二次輸出電流值不僅大于報警整定值，而且遠(yuǎn)大于其10倍飽和値。然而該軸電流CT在機組小修時電廠人員曾對其變比和飽和倍數(shù)進(jìn)行檢測，結(jié)果說明其變比正確，且在一次電流到達(dá)40A時，其二次電流的線性度依然良好。3原因分析及處理建議3.1原因分析1〕發(fā)電機軸電流和軸電壓頻率不一致，可以排除軸電流超標(biāo)是由工頻軸電壓引發(fā)的可能。2〕從機組在各種運行工況下其軸電流的頻率均為轉(zhuǎn)頻和2倍轉(zhuǎn)頻而非工頻看，軸電流超標(biāo)并非勵磁等外界干擾所致。3〕1號、2號機組轉(zhuǎn)軸存在磁化現(xiàn)象，而磁化較嚴(yán)重的2號機組其軸電流也較1號機組的大，且2號機組在空轉(zhuǎn)時已出現(xiàn)軸電流，加上實測軸電流的主要頻率均為轉(zhuǎn)頻和2倍轉(zhuǎn)頻而非工頻，據(jù)此認(rèn)為軸電流超標(biāo)極可能與轉(zhuǎn)軸被磁化有關(guān)。4〕實測軸電壓較小〔480mV〕；機組在空轉(zhuǎn)、空載時轉(zhuǎn)軸絕緣良好，無法形成一次電流回路；一次軸電壓和二次軸電流的頻率不一致；機組檢修中檢查軸瓦和絕緣油均未見異常；據(jù)此認(rèn)為機組不大可能出現(xiàn)較大的一次軸電流，而強大的二次軸電流的產(chǎn)生原因尚待進(jìn)一步研究探討。3.2處理建議1〕建議實測發(fā)電機一次軸電流，以驗證其是否存在。假設(shè)不存在，那么說明二次軸電流為感應(yīng)而來的，對機組平安運行不會構(gòu)成威脅，而二次感應(yīng)軸電流的產(chǎn)生原因及消除措施那么應(yīng)作為重點研究對象。2〕為消除大軸靜電電壓，建議大軸經(jīng)過接地碳刷一點可靠接地運行。3〕關(guān)于轉(zhuǎn)軸磁化，建議采用高精度的高斯計在機組停機時進(jìn)行測量，并對轉(zhuǎn)軸進(jìn)行退磁處理，以檢查機組轉(zhuǎn)軸消磁后對二次軸電流的影響情況。4〕現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)發(fā)電機本體端子箱未裝設(shè)專用接地銅排，建議增加并與地網(wǎng)可靠連接。5〕發(fā)變組保護中的軸電流保護通道為mA通道，該通道試驗時須用mA電流標(biāo)定，運行過程中易發(fā)生偏移，導(dǎo)致精度偏差。建議增設(shè)專門的軸電流保護，如BLZ-10B型