贯流式水轮发电机组轴电流升高分析及处理

(整期优先)网络出版时间:2016-12-22
/ 1

贯流式水轮发电机组轴电流升高分析及处理

范瑜彬

(内蒙古大唐国际海勃湾水利枢纽开发有限公司内蒙古乌海市016000)

摘要:介绍黄河海勃湾水电站2号机组轴电流升高分析及处理过程,总结贯流式水轮发电机组轴电流升高的一些处理方法和具体步骤。

关键词:贯流式水轮发电机组;轴电流;受油器;绝缘

1引言

黄河海勃湾水电站位于内蒙古乌海市境内,是黄河干流上的第级水电站,全站安装四台灯泡贯流式水轮发电机组,单机容量22.5MW,采用2回110KV出线,接入内蒙古蒙西电网。2016年7月3日,海勃湾水电站2号机组并网运行时,2号机组轴电流升高报警,调整负荷过程中,轴电流出现大幅度的波动(0.3A-4A),负荷调整结束后轴电流波动时间持续约3分钟,然后稳定在1A左右。

2分析

专业人员查阅2号机组相关数据和曲线,分析造成机组轴电流升高的原因可能有4方面。

1.机组集电环、刷架碳粉较多,造成对地绝缘下降,轴电流升高。

2.机组大轴接地碳刷接触不可靠,电荷积聚使轴电压升高,造成轴电流增大。

3.轴电流检测互感器或轴电流测试装置故障,造成测量误差。

4.受油器绝缘下降,形成轴电流回路,轴电流增大。

3处理步骤

1、2号机组停机清理集电环碳刷。检查确认集电环处碳粉较少。清理完碳刷后,轴电流平均值由1.5A下降至0.8A,负荷调整结束后轴电流波动时间持续约3分钟。

2、2号机组停机检查大轴接地碳刷。海勃湾湾公司大轴接地与转子一点接地保护共用一个接地,检查发现接地碳刷接地不良,工作人员对接地碳刷进行了调整,对接地线两侧端子进行了紧固。重新开机,调整负荷后轴电流波动时间明显减小,波动约2个周期(15S),轴电流回复稳定值,经试验带有功负荷20000KW以上时,轴电流稳定在0.3A左右,带有功负荷10000-20000KW时,轴电流稳定在0.8A左右。但机组运行20小时后,轴电流又逐步升高。

3、对2号机组轴电流检测互感器或轴电流测试装置进行检测。1号、2号机组停机。将1号机组轴电流检测互感器和轴电流测试装置拆除,安装于2号机组,开2号机组进行试验。试验发现2号机组轴电流仍然偏高,在负荷调整过程中轴电流增大。

4、对受油器绝缘进行检查。

(1)排除以上三种原因后,工作人员对受油器进行了检查分析。海勃湾水利枢纽机组调速器采用微机双调系统,正常运行中桨叶自动协调导叶运行。工作人员首先将桨叶切至手动控制,单独调节导叶,发现导叶开度增减时,机组轴电流维持稳定,未出现波动;第二,将桨叶切至自动控制,调整机组水头,导叶维护原开度,桨叶开度变化,机组轴电流同步出现大幅波动情况。通过以上分析,专业人员初步判断,造成机组轴电流升高的主要原因为桨叶操作系统。桨叶受油器在绝缘下降后可与大地形成回路,正好通过轴电流互感器,造成轴电流升高。

贯流式机组为卧轴机组,结构较为特殊,处理具有一定特殊性。现将受油器绝缘处理步骤介绍如下:

2号机组停机退出备用,受油器排油,并将进出油管、排油管及支杆拆除。浮动瓦式受油器设计有两处绝缘,一为两侧的进出油管连接底座,该底座下部设计有双重绝缘与受油器体进行绝缘,二是下部漏油排油管,下部漏油排油管均为绝缘管。(具体绝缘位置见下图)

上图中:1,双重绝缘2,油管连接座3,受油轴4,进出油管5,受油器体6,支杆7,排油管

(2)检查分析

A、受油器底座双重绝缘检测

将所有进出油管、排油管及支杆拆除,检测油管连接座(两侧)与受油器体之间的绝缘,保证绝缘电阻大于10MΩ.

B、排油绝缘软管检测

将每一颗软管单独拆除,检测软管两端电阻,保证绝缘电阻大于10MΩ。

检测结果如下:

油管连接座(两侧)与受油器体之间的绝缘为0。

5根排油管绝缘依次为0.1MΩ、0MΩ、0MΩ、0.5MΩ、0.5MΩ。

从检测结果可以看出,受油器油管连接座及排油管绝缘不合格,与大地形成电流回路,当大轴上感应出轴电压时,出现较大的轴电流。

(3)处理步骤

工作人员更换受油器油管连接座双重绝缘及5根排油管。经过检测绝缘电阻大于10MΩ。重新开启机组,轴电流显示为0.004A。

4结语

机组轴电流对机组运行期间重点监视的参数之一,轴电流较大有可能造成油质劣化甚至发生严重的烧瓦事故,因此当轴电流升高时建议采取谨慎的态度,停机检查处理。轴电流升高后应从大轴接地、润滑油介质、受油器绝缘、轴承座与支架的绝缘等多方面进行检查,从根本上消除轴电流形成的途径,并采取相应的措施进行处理,为机组安全稳定运行提供保证。