O enrolamento do rotor do gerador é aterrado em um ponto, o que geralmente não afeta o funcionamento normal do gerador. Se ocorrer outro ponto de aterramento no enrolamento ou no circuito de excitação, formando um aterramento em dois pontos, o enrolamento do rotor, o núcleo do rotor ou o anel de retenção podem ser danificados pela corrente contínua de curto-circuito, e a assimetria do circuito magnético formada pelas espiras parcialmente em curto-circuito fará com que a vibração da unidade aumente e até mesmo cause a magnetização do corpo do rotor.
As possíveis causas do aterramento do enrolamento do rotor são as seguintes:
a. Processos de fabricação e manutenção deficientes. Por exemplo, a qualidade da soldagem do fio é ruim, o revestimento da ranhura está danificado, o fio condutor do enrolamento do rotor até o anel deslizante e o isolamento do parafuso condutor estão danificados, e resíduos de solda e poeira condutora são deixados para trás.
b. Operação e manutenção inadequadas. Por exemplo, alta umidade do hidrogênio, presença de óleo no hidrogênio, acúmulo de toner, sujeira, etc., no cilindro isolante entre o anel coletor e o eixo, ou na conexão entre o anel coletor e o cabo.
c. Defeitos estruturais de projeto. Por exemplo, o isolamento principal do rotor da estrutura antiga é coberto com uma blindagem protetora de aço, e esse isolamento principal é danificado pela expansão térmica e pela ação mecânica durante a operação, resultando em falha de aterramento.
d. Seleção inadequada de materiais. Os fios e materiais isolantes selecionados pelo fabricante são de baixa qualidade e apresentam defeitos congênitos.
e. Armazenamento inadequado durante o transporte.
Durante o processo de transporte e armazenamento, o isolamento do rotor pode ficar úmido, sujo ou permitir a entrada de corpos estranhos pelo orifício de ventilação.
A tensão no eixo é um problema importante na operação de turbogeradores. Em grandes turbogeradores, se a supressão ou as medidas de proteção contra a tensão no eixo não forem adequadas, isso pode levar a graves consequências, como a magnetização e a queima dos componentes dinâmicos do eixo do motor, da carcaça do mancal e das partes dinâmicas da turbina.
A tensão no eixo é causada principalmente pelos quatro motivos a seguir:
(l) Tensão no eixo causada pela carga estática do cilindro de baixa pressão da turbina a vapor;
(2) Interrupção da tensão no eixo causada por assimetria no circuito magnético durante a fabricação ou operação do gerador
(3) a tensão axial causada pelo componente pulsante do sistema de excitação estática;
(4) o potencial unipolar gerado pelo curto-circuito entre as espiras do enrolamento do rotor.
A tensão axial causada pelos itens 1 a 4 acima é geralmente de alguns volts a dezenas de volts em condições normais, e pode chegar a várias centenas de volts de tensão CA ou CC (item 1) em casos graves.
A resistência de conexão opcional ou os parâmetros de resistência e capacitância, instalados na extremidade do eixo da turbina ou do gerador da escova de aterramento, e na base do rolamento do gerador (lado do excitador) para instalar juntas de isolamento confiáveis, podem inibir ou prevenir danos causados pela tensão e corrente do eixo.
O fluxo magnético longitudinal formado pelo curto-circuito entre as espiras do enrolamento do rotor no eixo rotativo não apenas atravessa o munhão e a carcaça do mancal, mas também as pás, as divisórias e as paredes do cilindro das partes dinâmicas e estáticas da turbina, magnetizando essas partes e gerando um potencial unipolar.
Em circunstâncias normais, o potencial unipolar gerado por uma magnetização fraca é da ordem de milivolts. No entanto, quando o rotor apresenta um curto-circuito grave entre espiras ou um aterramento em dois pontos, o potencial unipolar pode atingir valores entre alguns e dez volts. Além disso, se a película de óleo do mancal do gerador se romper ou se as partes dinâmica e estática da turbina entrarem em contato devido a uma diferença de expansão muito pequena, a corrente unipolar gerada ao longo do fluxo axial pode atingir centenas de amperes. Isso não só queimará o munhão, a carcaça do mancal e as partes dinâmica e estática da turbina, afetando o funcionamento correto da proteção do eixo da turbina, como também agravará a magnetização dessas partes, dificultando a manutenção da unidade. Portanto, é necessário desmagnetizar a magnetização do eixo principal causada pelo acúmulo de diversos fatores e a magnetização grave do eixo principal após um acidente com o gerador. 3.2 Método de desmagnetização e avaliação do efeito da desmagnetização Existem dois métodos: desmagnetização CC e desmagnetização CA. O método de desmagnetização por corrente contínua deve ser utilizado para componentes de grande porte, como rotores de geradores, rotores de turbinas e paredes de cilindros. O princípio básico da desmagnetização consiste em girar as peças a serem desmagnetizadas em torno da bobina de desmagnetização, alterando periodicamente a direção da corrente na bobina e reduzindo gradualmente a intensidade da corrente. Dessa forma, a intensidade do campo magnético nas peças desmagnetizadas diminui progressivamente, resultando em uma remanência mínima.
Para atingir eficazmente o objetivo da desmagnetização, o número de ampères-espiras de desmagnetização deve ser selecionado como 4 a 5 vezes a classificação de remanência da parte desmagnetizada, e deve-se prestar atenção à direção do fluxo gerado pelos primeiros ampères-espiras de desmagnetização, que deve ser oposta à direção da remanência, e a fonte de alimentação de desmagnetização pode ser usada como excitador de reserva ou máquina de solda CC.
De acordo com a experiência de desmagnetização de vários grupos geradores de turbina de grande porte (100-300 MW), após a desmagnetização das peças, o munhão e a casquilho do mancal não apresentam resistência superior a 2×10-4T, e as demais peças não ultrapassam 10×10-4T, ou seja, nem mesmo o pino consegue absorver resistência, o que é considerado satisfatório.
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Data da publicação: 22/11/2024