发电机轴接地装置的改造

丁 鑫，许 震

(国电谏壁发电厂，江苏 镇江 212006)

发电机轴接地装置的改造

丁 鑫，许 震

(国电谏壁发电厂，江苏 镇江 212006)

介绍了某厂发电机轴汽侧接地碳刷的运行情况；针对其缺陷提出了改造方法，即新增双压簧双软铜线编织带接地装置；并对改造前后现场数据进行分析对比，对运行情况进行检查，证明改造效果良好，确保了发电机轴的可靠接地。

发电机；轴接地装置；双压簧双软铜线编织带；轴电压

0 引言

某厂发电机采用上海汽轮发电机厂股份有限公司生产的水-氢-氢汽轮发电机，型号为THDF125/67，额定容量为1 023 MW，设计有发电机轴汽侧接地碳刷，用于释放汽轮机低压段的静电电荷，保证轴与地的电位相同；同时还起测量转子正负极对地电压和连接转子一点接地保护的作用。当接地碳刷接触不良时，轴电压产生的电流就可能引起轴颈表面和轴瓦的电烧伤；而且接地碳刷到保护盘之间的电缆在旋转的强磁场作用下会产生感应电势，该电势会直接影响转子接地保护的正常工作，并可能会造成转子接地保护误动。

1 接地碳刷现场运行情况

根据运行实践，发电机轴接地不良往往直接影响转子接地保护的正常运行。发电机轴的可靠接地对消除汽轮机转子上叶片产生的静电荷，稳定发电机的轴电压分布以及防止转子一点接地保护误动都是非常重要的。

由于发电机轴接地是通过接地碳刷实现的，而发电机轴接地碳刷在运行中容易受油污的影响。因此，在日常工作中要特别注意对发电机轴接地碳刷的维护，保证轴接地可靠。

该机组实际运行中，常有接地碳刷与轴接触不良出现火星、碳刷接地不好的现象，导致转子接地保护装置出现误报警，给运行人员的操作和判断带来极大不便。

2 接地装置改造

利用机组中修期间对发电机转子轴接地装置进行改造，在发电机6号瓦侧(汽侧)加装一组轴接地装置。新增轴接地装置采用双压簧双软铜线编织带结构(见图1)，软铜线编织带与轴接触。压簧采用65Mn硬料弹簧钢带(65Mn弹簧钢分为软料和硬料，软料是没经淬火处理过的，没有弹性;硬料是经淬火处理过的，硬度和弹性都很好)，规格为宽40 mm、厚0.8 mm。软铜线编织带TZ-2(宽50 mm)与40 mm宽的弹簧钢带正好配合。根据现场实际位置，新接地装置需利用5号瓦侧中分面螺丝固定(由此位置到转子距离及转子直径尺寸得出取弹簧钢带长33 cm)，并且两侧各加装一组接轴装置，一组作为转子轴电流测量用，另一组作为转子一点接地保护测量用。新增接地装置与5号瓦侧中分面螺丝绝缘，采用双压簧并列，同时每只压簧为双辫重叠结构，增加了安全系数。其接地点并联在原接地碳刷上(接地点用镀银铜辫接地)，铜辫固定架与轴承座绝缘，目的是将轴电压更好地引入装置，使接地保护更好地与发电机轴相连接。新增装置与原接地装置并列运行。改造后现场装置如图2所示。

3 改造前后效果对比

通过原电刷接地装置运行与新装置单独运行期间发电机轴电压就地测量数据对比(见表1)可知，新装置运行情况良好，满足要求，且发电机转子接地保护各采样值稳定，转子正负极对地电压平衡、泄漏电流小于0.1 mA;发电机转子轴电压稳定，约为12—15 V。新增轴接地装置未发生跳火等异常情况，运行稳定，效果良好。

图1 新增轴接地装置实物

图2 改造后现场轴接地装置

表1 装置更换前后发电机轴电压数据对比

通过对发电机转子汽侧接地装置的改造，降低了维护成本，每年节省原接地碳刷维护费用近50万元。同时操作风险随之降低，避免了转子接地保护因电刷接触不良误发信号可能造成的误跳机。转子一点接地保护装置的投入使用更提高了发电机安全运行的可靠性。

4 改造后接地装置的运行情况

改造后，在机组正常运行中，加强了对机组轴电压、轴电流、发电机的振动情况以及装置本身与轴的磨损情况的检查。从该厂新装置投运至调停停役期间，多次对装置本身及轴磨损情况进行了检查。检查发现装置及轴磨损较小，运行效果良好。

5 结束语

增加发电机轴接地装置，确保了发电机轴接地可靠，防止发电机轴电压损坏轴承以及发电机转子接地保护误报误动，确保主设备安全及防止机组非计划停运。因原接地电刷对发电机转轴有磨损，且电刷更换频繁，维护成本较高，故现已取消原接地碳刷，由新增接地装置独立运行承担其功能，目前运行良好。

1 王维俭．电气主设备继电保护原理与应用[M]．北京：中国电力出版社，1996.

2016-10-07；

2017-04-05。

丁 鑫(1981—)，男，工程师，主要从事国电谏壁发电厂机组运行管理工作，email:dingxiin@126.com。

许 震(1976—)，男，高级技师，主要从事发电厂机组运行维护工作。