Обмотка ротора генератора заземлена в одній точці, що зазвичай не впливає на нормальну роботу генератора. Якщо в обмотці або петлі збудження виникає ще одна точка заземлення, утворюючи двоточкове заземлення, обмотка ротора, осердя ротора або захисне кільце можуть бути обпалені струмом короткого замикання постійного струму, а асиметрія магнітного кола, утворена частковими витками короткого замикання, призведе до збільшення вібрації агрегату та навіть до намагнічування корпусу ротора.
Можливі причини заземлення обмотки ротора такі:
a. Неналежний процес виробництва та обслуговування. Наприклад, погана якість зварювання дроту, пошкоджена футеровка канавки, пошкоджений підвідний дріт від обмотки ротора до контактного кільця та ізоляція струмопровідного гвинта, а також залишки зварювального шлаку та струмопровідного пилу.
b. Неправильна експлуатація та обслуговування. Наприклад, висока вологість водню, водень містить олію, ізоляційний циліндр між колекторним кільцем та валом, колекторне кільце та з'єднання проводів накопичують тонер, бруд тощо.
c. Структурні дефекти конструкції. Наприклад, основна ізоляція ротора старої конструкції покрита захисною сталевою бронею, і основна ізоляція пошкоджується внаслідок теплового розширення та механічного впливу під час роботи, що призводить до заземлення.
d. Неправильний вибір матеріалу. Дріт та ізоляційні матеріали, обрані виробником, мають низьку якість та вроджені дефекти.
е. Неправильне зберігання транспортних засобів.
Під час транспортування та зберігання ізоляція ротора волога, брудниться або у вентиляційний отвір потрапляє стороннє тіло.
Напруга на валу є важливою проблемою в роботі турбогенератора. Якщо заходи щодо придушення або захисту великого турбогенератора не вжиті належним чином, це призведе до намагнічування та опіків валу двигуна, корпусу підшипника та динамічних частин турбіни, а також до серйозних наслідків.
Напруга на валу в основному викликається наступними чотирма причинами:
(l) Напруга на валу, спричинена статичним зарядом циліндра низького тиску парової турбіни;
(2) Обрив напруги на валу, спричинений асиметрією магнітного кола під час виробництва або експлуатації генератора
(3) осьова напруга, спричинена пульсуючою складовою системи статичного збудження;
(4) уніполярний потенціал, що виникає внаслідок короткого замикання між витками обмотки ротора.
Осьова напруга, спричинена вищезазначеними пунктами від 1 до 4, за нормальних умов здебільшого становить від кількох вольт до десятків вольт, а у серйозних випадках – до кількох сотень вольт змінної або постійної напруги (пункт l).
Додаткові параметри опору з'єднання або опору та ємності, встановлені на кінці заземлювальної щітки турбіни або генератора, а також на основі підшипника генератора (з боку збудника) для встановлення надійних ізоляційних прокладок, можуть перешкоджати або запобігати пошкодженню напруги та струму вала.
Поздовжній магнітний потік, що утворюється коротким замиканням між витками обмотки ротора на обертовому валу, проходить не тільки через шийку, вкладиш підшипника, але й через лопаті, перегородки та стінки циліндрів динамічної та статичної частин турбіни, намагнічуючи ці частини та генеруючи уніполярний потенціал.
За нормальних обставин однополярний потенціал, що генерується слабким намагнічуванням, становить лише мілівольт, але коли ротор має серйозне міжвиткове коротке замикання або двоточкове заземлення, однополярний потенціал досягне від кількох вольт до десяти вольт, і масляна плівка підшипника генератора порушена або динамічна та статична частини турбіни контактують через занадто малу різницю розширення, однополярний струм, що генерується вздовж осьового потоку, досягне сотень ампер. Це не тільки спалить шийку, корпус підшипника, динамічні та статичні частини турбіни, вплине на правильну роботу захисту вала турбіни, але й посилить намагнічування цих деталей, що створює труднощі під час технічного обслуговування агрегату. Тому необхідно розмагнічувати намагніченість великої осі, спричинену накопиченням різних причин та серйозною намагніченістю великої осі після аварії генератора. 3.2 Метод розмагнічування та оцінка ефекту розмагнічування Існує два методи: розмагнічування постійним струмом та розмагнічування змінним струмом. Метод розмагнічування постійним струмом слід використовувати для великих компонентів, таких як ротор генератора, ротор турбіни та стінка циліндра. Основний принцип розмагнічування полягає в обертанні розмагнічених деталей навколо котушки розмагнічування, періодичній зміні напрямку струму в котушці та поступовому зменшенні величини струму, завдяки чому напруженість магнітного поля розмагнічених деталей поступово зменшується, і, нарешті, його залишкова напруга стає малою.
Для ефективного досягнення мети розмагнічування, кількість ампер-витків розмагнічування слід вибирати в 4-5 разів більше, ніж номінальна залишкова міцність розмагніченої деталі, і звертати увагу на напрямок потоку, що генерується першими ампер-витками розмагнічування, який має бути протилежним напрямку залишкової міцності, а джерело живлення розмагнічування можна використовувати для резервного збудника або зварювального апарату постійного струму.
Згідно з досвідом розмагнічування низки великих турбогенераторних установок потужністю 100-300 МВт, після розмагнічування деталей шийка та вкладиш підшипника не перевищують 2×10⁻⁴Тл, інші деталі не перевищують 10×10⁻⁴Тл, тобто навіть штифт не може поглинати напруження, тобто вважається придатним до використання.
Якщо у вас є додаткові запитання щодо генераторної установки, зверніться до команди Beidou Power. Ми маємо понад десять років професійного досвіду у виробництві та продажу обладнання для виробництва електроенергії, а також професійну команду інженерів, готових обслужити вас. Оберіть Beidou Power, будьте певні, ми раді вітати вас на заводській перевірці.
Час публікації: 22 листопада 2024 р.