El devanado del rotor del generador está conectado a tierra en un punto, lo que generalmente no afecta su funcionamiento normal. Si se produce otro punto de conexión a tierra en el devanado o en el circuito de excitación, formando una conexión a tierra de dos puntos, el devanado del rotor, el núcleo del rotor o el anillo de retención pueden quemarse debido a la corriente continua de cortocircuito. La asimetría del circuito magnético formada por las espiras parcialmente cortocircuitadas provocará un aumento de la vibración de la unidad e incluso la magnetización del cuerpo del rotor.
Las posibles causas de la puesta a tierra del bobinado del rotor son las siguientes:
a. Proceso de fabricación y mantenimiento deficiente. Por ejemplo, la calidad de la soldadura del cable es deficiente, el revestimiento de la ranura está dañado, el cable conductor desde el bobinado del rotor hasta el anillo colector y el aislamiento del tornillo conductor están dañados, y quedan residuos de escoria de soldadura y polvo conductor.
b. Funcionamiento y mantenimiento inadecuados. Por ejemplo, la humedad del hidrógeno es alta, el hidrógeno contiene aceite, el cilindro aislante entre el anillo colector y el eje, el anillo colector y la conexión del cable acumulan tóner, suciedad, etc.
c. Defectos estructurales de diseño. Por ejemplo, el aislamiento principal del rotor de la estructura antigua está cubierto con una armadura protectora de acero, y el aislamiento principal se daña debido a la expansión térmica y la acción mecánica durante el funcionamiento, lo que provoca una falla a tierra.
d. Mala selección de materiales. Los cables y materiales aislantes seleccionados por el fabricante son de mala calidad y presentan defectos de fábrica.
e. Almacenamiento o transporte inadecuados.
Durante el proceso de transporte y almacenamiento, el aislamiento del rotor puede estar húmedo, sucio o puede entrar algún cuerpo extraño por el orificio de ventilación.
La tensión en el eje es un problema importante en el funcionamiento de los turbogeneradores. En los turbogeneradores de gran tamaño, si las medidas de supresión o protección de la tensión en el eje no son adecuadas, se producirá magnetización y quemaduras graves en el eje del motor, la carcasa del cojinete y las partes dinámicas y de la turbina.
La tensión en el eje se debe principalmente a las siguientes cuatro razones:
(l) Tensión del eje causada por la carga estática del cilindro de baja presión de la turbina de vapor;
(2) Interrupción de la tensión del eje causada por asimetría del circuito magnético en la fabricación o el funcionamiento del generador.
(3) la tensión axial causada por el componente pulsante del sistema de excitación estática;
(4) el potencial unipolar generado por el cortocircuito entre las espiras del devanado del rotor.
La tensión axial causada por los elementos 1 a 4 anteriores suele ser de unos pocos voltios a decenas de voltios en condiciones normales, y hasta varios cientos de voltios de tensión CA o tensión CC (elemento l) en casos graves.
Los parámetros opcionales de resistencia de conexión o resistencia y capacitancia, instalados en el extremo del eje de la turbina o del generador de la escobilla de tierra, y en la base del cojinete del generador (lado del excitador) para instalar juntas de aislamiento confiables, pueden inhibir o prevenir daños causados por la tensión y la corriente del eje.
El flujo magnético longitudinal que se forma por el cortocircuito entre las espiras del devanado del rotor en el eje giratorio no solo atraviesa el muñón y la carcasa del cojinete, sino también las palas, los tabiques y las paredes del cilindro de las partes dinámicas y estáticas de la turbina, magnetizando estas partes y generando un potencial unipolar.
En circunstancias normales, el potencial unipolar generado por una magnetización débil es solo del nivel de milivoltios, pero cuando el rotor tiene un cortocircuito entre espiras grave o una conexión a tierra de dos puntos, el potencial unipolar alcanzará varios voltios a diez voltios, y la película de aceite del cojinete del generador se rompe o la parte dinámica y estática de la turbina entra en contacto debido a que la diferencia de expansión es demasiado pequeña, la corriente unipolar generada a lo largo del flujo axial alcanzará cientos de amperios. Esto no solo quemará el muñón, la carcasa del cojinete, las partes dinámicas y estáticas de la turbina, afectando el funcionamiento correcto de la protección del eje en serie de la turbina, sino que también agravará la magnetización de estas partes, lo que dificulta el trabajo de mantenimiento de la unidad. Por lo tanto, es necesario desmagnetizar la magnetización del eje grande causada por la acumulación de varias razones y la magnetización grave del eje grande después del accidente del generador. 3.2 Método de desmagnetización y evaluación del efecto de desmagnetización Hay dos métodos: desmagnetización de CC y desmagnetización de CA. El método de desmagnetización por corriente continua (CC) debe utilizarse para componentes de gran tamaño, como rotores de generadores, rotores de turbinas y paredes de cilindros. El principio básico de la desmagnetización consiste en hacer girar las piezas a desmagnetizar alrededor de la bobina desmagnetizadora, cambiando periódicamente la dirección de la corriente en la bobina y reduciendo gradualmente la magnitud de la corriente, de modo que la intensidad del campo magnético de las piezas desmagnetizadas disminuya progresivamente hasta que su remanencia sea mínima.
Para lograr eficazmente el objetivo de la desmagnetización, se debe seleccionar un número de amperios-vueltas de desmagnetización de 4 a 5 veces la remanencia nominal de la parte desmagnetizada, y prestar atención a la dirección del flujo generado por los primeros amperios-vueltas de desmagnetización, que debe ser opuesta a la dirección de la remanencia, y la fuente de alimentación de desmagnetización puede ser un excitador de reserva o una máquina de soldadura de CC.
Según la experiencia de desmagnetización de varios grupos electrógenos de turbina grandes de 100-300 MW, después de la desmagnetización de las piezas, el muñón y la carcasa del cojinete no superan los 2×10⁻⁴ T, y las demás piezas no superan los 10×10⁻⁴ T, es decir, ni siquiera el pasador puede absorber la magnetización, lo que significa que se considera apto.
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Fecha de publicación: 22 de noviembre de 2024