周宁水电厂1号、2号发电机轴电流超标原因调查分析

2014-12-05

  1  发电机轴电流超标问题概述
  周宁水电厂两台机组自2005年4月投产以来一直存在轴电流超标告警问题。而检查各部轴瓦则未见电蚀损伤现象、检测各部轴承透平油也未见油质异常现象。
  周宁水电厂轴电流CT采用哈尔滨市华新电力电子设备厂生产的专用穿心式轴电流互感器,其变比为2/0.005,饱和倍数为10倍,二次输出绕组共有2组,分别为工作绕组和试验绕组。据厂家推荐轴电流二次输出报警整定值为5mA,即一次轴电流为2A。
  该厂为解决轴电流超标问题曾采取多种措施,但均未见效。为了配合该厂尽快查明原因消除隐患,我院继保所、电气所、水动所派员于9月4日至5日前往周宁水电厂协助进行检查分析。
  2 现场检查情况
  2.1 1号、2号发电机轴电流实测结果
  现场实测轴电流二次输出値如表1,空载时2号发电机轴电流波形见图1。
表1 1号、2号发电机轴电流实测结果汇总表

 
图1
  2.2 2号机组轴电压实测结果
  2号机组轴电压实测结果见表2,空载时2号发电机轴电压波形见图1。
表2 2号机组轴电压实测结果

 
  2.3 2号发电机主轴绝缘实测结果
  2号机组停机时用万用表测得其发电机主轴对地电阻小于1Ω已接近为0,而空转和空载时测得其发电机主轴对地电阻则均大于1MΩ。经进一步检查发现1号、2号机组的大轴接地线被用作转子一点接地保护的“接轴”,其接地碳刷并没有真正接地;此外1号、2号机组的下导轴承皆未采用绝缘隔离措施。
  2.4 1号、2号机组转轴剩磁检测结果
  停机时在1号、2号机组的上导轴、下导轴和水导轴处使用吊线回形针测试其剩磁状况,结果发现主轴均有轻微吸附回形针现象,且2号机组主轴对回形针的吸力强于1号机组。
  2.5 轴电流CT性能检测结果
  现场实测的Z大二次输出电流值不仅大于报警整定值,而且远大于其10倍饱和値。然而该轴电流CT在机组小修时电厂人员曾对其变比和饱和倍数进行检测,结果表明其变比正确,且在一次电流达到40A时,其二次电流的线性度依然良好。
  3 原因分析及处理建议
  3.1 原因分析
  1)发电机轴电流和轴电压频率不一致,可以排除轴电流超标是由工频轴电压引发的可能。
  2)从机组在各种运行工况下其轴电流的频率均为转频和2倍转频而非工频看,轴电流超标并非励磁等外界干扰所致。
  3)1号、2号机组转轴存在磁化现象,而磁化较严重的2号机组其轴电流也较1号机组的大,且2号机组在空转时已出现轴电流,加上实测轴电流的主要频率均为转频和2倍转频而非工频,据此认为轴电流超标极可能与转轴被磁化有关。
  4)实测轴电压较小(480mV);机组在空转、空载时转轴绝缘良好,无法形成一次电流回路;一次轴电压和二次轴电流的频率不一致;机组检修中检查轴瓦和绝缘油均未见异常;据此认为机组不大可能出现较大的一次轴电流,而强大的二次轴电流的产生原因尚待进一步研究探讨。
  3.2 处理建议
  1)建议实测发电机一次轴电流,以验证其是否存在。若不存在,则表明二次轴电流为感应而来的,对机组安全运行不会构成威胁,而二次感应轴电流的产生原因及消除措施则应作为重点研究对象。
  2)为消除大轴静电电压,建议大轴经过接地碳刷一点可靠接地运行。
  3)关于转轴磁化,建议采用高精度的高斯计在机组停机时进行测量,并对转轴进行退磁处理,以检查机组转轴消磁后对二次轴电流的影响情况。
  4)现场发现发电机本体端子箱未装设专用接地铜排,建议增加并与地网可靠连接。
  5)发变组保护中的轴电流保护通道为mA通道,该通道试验时须用mA电流标定,运行过程中易发生偏移,导致精度偏差。建议增设专门的轴电流保护,如BLZ-10B型轴电流保护。
  6)必要时应再次进行深入检查测试,再次测试时应与芹山电站的测试情况进行对比。
 
 
福建中试所电力调整试验有限责任公司
二OO八年九月二十三日