摘　要：根据广州蓄能水电厂A厂、B厂轴电流保护的不同设计，阐述了轴电流保护的设计原理，分析了产生的原因及造成的危害，并介绍了日常维护管理经验。
　　关键词：抽水蓄能；发电机；轴电流
　　0　引言
　　随着电网容量的急剧增加，电网中核电和火电容量的比重在不断增加，抽水蓄能机组作为电网的调峰填谷、事故备用，在电网中发挥着重要的作用。抽水蓄能机组应适合发电机和电动机两种工况运行，而且启动频繁，对机组的综合效率要求严格，抽水蓄能机组常建于高水头，机组转速高，容量大。基于上述特点，对抽水蓄能机组的推力轴承、导轴承提出了更为严格的要求，也为继电保护对轴瓦的保护提出了新的课题。
　　当机组运行于各种工况时，由于磁路的不对称，或者定子或转子空气隙的不对称，转子上下两端大轴将会感应出轴向电势，称大轴电势。正常运行时，由于大轴与轴瓦之间有油膜绝缘，轴承与支架之间亦是由绝缘材料连接，故轴电流没有流通路径，不会产生轴电流。当绝缘油膜遭到破坏或轴承有接地时，轴电流将流过轴瓦，若通过瓦面的轴电流密度大于0.2A/cm，可能对轴瓦引起交蚀，油膜将遭到破坏，灼伤轴瓦，造成机械设备的重大损坏。
　　抽水蓄能机组的结构不同，其轴电流保护在设计和配置方面也有所不同。以下就广州蓄能水电厂A厂、B厂（简称蓄能A厂、蓄能B厂）轴电流保护的设计加以说明。
　　1　蓄能A厂轴电流保护
　　蓄能A厂机组属于伞式发电电动机，其下导轴承和推力轴承位于转子下部，上导轴承位于转子上部。如图1所示，上导上面有一碳刷与大轴连接，碳刷引出线与上导轴承连接，称为绝缘碳刷。上导轴承与机架绝缘固定。推力轴承下方有一碳刷与大轴连接，其引出线接地，称为接地碳刷，接地碳刷与推力轴承之间有一电流互感器，其测量电流作为轴电流保护的动作电流。正常运行时，由于磁路的不对称性总是存在，大轴轴向将产生大轴电势E。当上导与机架绝缘遭到破坏时，如图1中虚线箭头所示，大轴轴向电势所产生的轴电流就会通过大轴、绝缘碳刷上导、上导机架、大地、接地碳刷形成轴电流回路，如图示实线箭头方向为轴电流的流通路径。此时大轴电流互感器将测量到大轴电流，轴电流保护装置判断轴电流大小，并动作于报警或跳闸。绝缘碳刷的作用在于与轴电流保护装置配套监视上导绝缘，并当上导绝缘损坏时防止大轴电流通过上导轴瓦，以保护轴瓦。轴电流保护装置整定为大轴电流达1A时无延时报警，20S后跳机。 　　2　蓄能B厂轴电流保护
　　蓄能B厂机组属于悬式发电电动机，其上导轴承和推力轴承位于转子上方，下导轴承位于转子下方，下导下方有一电流互感器，用来测量轴电流并启动轴电流保护装置。电流互感器下方有一碳刷与大轴连接，碳刷引出线接地，即接地碳刷，结构如图2所示。 　　上导轴承与推力轴承分别与机架绝缘。蓄能B厂轴电流保护在设计上与蓄能A厂的不同之处在于其没有上导上方的绝缘碳刷，故在上导或推力轴承与机架之间绝缘损坏时，轴电流仍然没有流通路径，大轴电流互感器不能测量到轴电流，只有当上导或推力轴承与机架之间的绝缘损坏，同时有上导轴瓦或推力轴瓦油膜绝缘破坏时（如图2中虚线箭头所示），大轴上才有电流流过，保护装置才有可能动作报警或跳机。图2实线箭头方向标识了轴电流的流通路径。蓄能B厂整定为大轴电流达1.15A时无延时报警，延时10S后跳机。
　　3　轴电流保护装置
　　轴电流保护装置由过流继电器K107（RXIK1-1）、中间继电器Kll3（RXMA1）、时间继电器Kll9（RXKB1）、电源变换继电器K307（RXTUB2）、出口继电器K319（RXME18）及试验插头XlOl构成（见图3）。电流继电器能在150Hz电流时准确动作，电流在0.5mA～4.0mA范围内任意整定。 　　4　轴电流保护的运行经验
　　由于轴电流保护在运行初期和小修完成后出现过几次过流动作，故在检修其导轴承和推力轴承时应注意，导轴承和推力轴承是发电电动机机械部分Z关键的部件，轴承与机架在预装时，应检查轴承的中心及轴承座与机架垫板的接触情况。为防止轴电流形成回路灼伤轴瓦，轴承绝缘必须可靠，轴承座与垫板把紧后测量绝缘电阻值应不低于1MQ。轴承安装调整后，检查机组轴线，调整好轴承瓦间隙。轴承封盖前，应对轴承及轴承瓦冷却管路、高压油顶起装置做清扫并做耐压试验。安装测温传感器时，防止传感器外壳与轴承表面接触。