発電機の回転子巻線は一点で接地されますが、通常は発電機の正常な動作には影響しません。しかし、巻線または励磁ループに別の接地点が生じ、二点接地状態になると、短絡直流電流によって回転子巻線、回転子コア、またはリガードリングが焼損する可能性があり、部分的な短絡巻線によって生じる磁気回路の非対称性により、装置の振動が増加し、回転子本体の磁化を引き起こすことさえあります。
ローター巻線の接地が発生する可能性のある原因は以下のとおりです。
a. 製造および保守工程の不備。例えば、ワイヤの溶接品質が悪く、溝ライニングが損傷し、ローター巻線からスリップリングおよび導電性ねじ絶縁体へのリード線が損傷し、溶接スラグや導電性粉塵が残っている。
b. 不適切な操作およびメンテナンス。例えば、水素の湿度が高い、水素に油分が含まれている、コレクターリングとシャフト間の絶縁シリンダー、コレクターリングとリード接続部にトナー、汚れなどが蓄積しているなど。
c. 設計上の構造欠陥。例えば、旧構造の回転子の主絶縁体は保護用の鋼製装甲で覆われており、運転中の熱膨張や機械的作用によって主絶縁体が損傷し、接地故障が発生する。
d. 材料選定の不備。製造業者が選定した電線および絶縁材の品質が悪く、先天的な欠陥がある。
e. 輸送手段の不適切な保管。
輸送および保管の過程で、ローターの絶縁体が湿気や汚れにさらされたり、通気孔に異物が混入したりする。
タービン発電機の運転において、軸電圧は注目すべき問題です。大型タービン発電機では、軸電圧抑制または保護対策が適切でない場合、モーター軸、ベアリングシェル、タービンの動的部品の磁化や焼損といった深刻な結果を招く可能性があります。
軸電圧は主に以下の4つの原因によって発生します。
（l）蒸気タービンの低圧シリンダの静電荷によって生じる軸電圧
（２）発電機の製造または運転における磁気回路の非対称性によって生じる軸電圧の遮断
（３）静的励磁システムの脈動成分によって生じる軸方向電圧
（４）回転子巻線の巻線間の短絡によって発生する単極電位。
上記1～4の項目によって発生する軸方向電圧は、通常条件下では数ボルトから数十ボルト程度ですが、深刻な場合には数百ボルトの交流電圧または直流（項目1）電圧に達することがあります。
オプションの接続抵抗または抵抗と容量のパラメータは、タービンまたは発電機のシャフト端の接地ブラシに取り付けられ、発電機（励磁機側）ベアリングベースに信頼性の高い絶縁ガスケットを取り付けることで、シャフト電圧とシャフト電流による損傷を抑制または防止できます。
回転軸内のローター巻線の巻線間の短絡によって形成される縦方向の磁束は、ジャーナル、ベアリングシェルを通過するだけでなく、タービンの動的部分と静的部分のブレード、隔壁、シリンダー壁も通過し、これらの部分を磁化して単極電位を発生させる。
通常の状況下では、弱い磁化によって発生する単極電位はミリボルトレベルに過ぎませんが、ローターに深刻な巻線間短絡や2点接地が発生すると、単極電位は数ボルトから10ボルトに達し、膨張差が小さすぎるために発電機ベアリング油膜が破壊されたり、タービンの動的部分と静的部分が接触したりすると、軸方向の流れに沿って発生する単極電流は数百アンペアに達します。これにより、ジャーナル、ベアリングシェル、タービンの動的部分と動的部分が焼損し、タービンシリーズシャフト保護の正しい動作に影響を与えるだけでなく、これらの部分の磁化が悪化し、ユニットの保守作業が困難になります。したがって、さまざまな原因の蓄積によって発生した大軸磁化と、発電機事故後の大軸の深刻な磁化を消磁する必要があります。 3.2 消磁方法と消磁効果の評価 消磁方法には、直流消磁と交流消磁の2種類があります。直流消磁法は、発電機回転子、タービン回転子、シリンダー壁などの大型部品に適用すべきである。消磁の基本原理は、消磁対象部品を消磁コイルの周囲で回転させ、コイル内の電流の方向を周期的に変化させ、電流の大きさを徐々に小さくすることで、消磁対象部品の磁場強度を徐々に低減させ、最終的に残留磁化を小さくすることである。
効果的に消磁を行うためには、消磁電流のアンペアターン数を、消磁対象物の残留磁化定格の4～5倍に設定し、最初の消磁電流によって発生する磁束の方向が残留磁化の方向と逆になるように注意する必要があります。また、消磁電源には予備の励磁機または直流溶接機を使用できます。
100～300MW級の大型タービン発電機セット数台の脱磁経験に基づくと、部品の脱磁後、ジャーナルとベアリングシェルは2×10⁻⁴T以下、その他の部品は10×10⁻⁴T以下であり、つまりピンさえも吸収できないため、合格とみなされます。
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投稿日時：2024年11月22日