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1、轴电压和轴电流连续测量华能上海燃机发电有限责任公司2007年7月16目次1介绍32技术方面42.1一般介绍42.2轴电压的形成42.2.1交流轴电压42.2.2单极电压42.2.3静电荷52.2.4电容性轴电压52.3轴电压的影响52.4与设计有关的问题52.5针对轴电流的保护性手段62.5.1轴系的绝缘62.5.2轴系的接地73实施73.1测量原理73.2碳刷监测73.2.1轴接地故障监测(励磁端)不连接73.2.2轴接地(燃机端)不连接84控制和报警84.1传感器84.1.1轴电压的测量94.1.2轴电流的测量94.1.3仪表
2、范围94.2试验94.3报警104.3.1轴电流范围104.3.2轴电压范围115实施125.1控制125.2报警125.3传感器的电源126供货范围126.1发电机制造厂提供的范围126.2发电机制造厂不提供的范围127部件和管道仪表图(P&ID)的说明121介绍161.1本任务的定义可在相关的说明中进行参照阅读。1.2电厂最终的设计已在有关的管道仪表图(P&ID)系统手册中做了详细说明。1.3列在任务定义中的数据(如时间等)仅作为例子，最终的数据专门列在电厂的仪表清册中。1.4若有任何修改,应完整写在当前修改索引(Idex)栏
3、内,此修改索引栏就在页面的边上。在以前的版本中，若有修改变化会标注空栏中,对那些修改索引不要删除。而且，在本资料(任务定义)的封面中也包含了一张修改变化的摘要。1.5ES680功能图表仅适用于50赫兹的发电机，对于其他频率，需采用相应速度的折算系数(举例来说：用于60Hz时,该系数为:60Hz/50Hz=1.2)。1.6ES680功能图表仅适用于配套汽轮机的发电机，若配用燃气轮机，则须作相应的修正。1.7在ES680功能图表中规定的设定值是典型值，它对专门的订货可能是适用的。1.8用于本任务定义中的O&M显示已包括在一个独立的“O
4、&M显示”的任务定义中。2技术方面2.1一般介绍按轴电压的来源,因不同的影响，产生在发电机中的轴电压可能会超过100V。为了避免轴电压引起电流,故发电机的轴承必须隔离起来。如果该隔离的绝缘被破坏了，可以流动的电势流就能够摧毁发电机的轴承。轴电流的连续测量可帮助你判断绝缘故障和对轴承的某种潜在的威胁。轴电压是由下列各因素引起的:·在旋转电气设备中的磁场不对称(Asymmetric)·汽机轴系上的静电荷的积累·轴的单向或交变的磁通量穿过该轴·在静态励磁系统的应用中出现的电压容性耦合2.2轴电压形成有不同的类型的轴电压，它们由不同的类型
5、的故障所引起。2.2.1交流轴电压轴交流电压的引起是由:·在转子-气隙–铁心–壳体/轴承中的磁回路不对称16·叠层铁心中使用的叠片(Laminatio)不平整均匀。·在转子绕组的匝间有毛病·转子在气隙中偏离中心·在转子中阻尼回路不对称·在定子中的相线联接装置的不对称·由於谐波与局部槽契间绕组的磁场结合而在定子轭架中出现了磁场环流。根据他们的来源,交流轴电压可能包含一些在基本频率下，和/或奇数整数倍的多倍谐波电压成份，他们与定子电压和/或定子电流有关。2.2.2单极(Unipolar)电压轴磁通流过转子处而诱起轴电压时,可能是单极电
6、压，这个磁通是由励磁引起的。根据励磁是变化的或是恒定的,单极电压可能是变化的,或可能是恒定的。2.2.3静电荷由于二媒体之间的摩擦感应,故在汽机高速旋转的金属叶片和过热蒸气的传递层间会拾取出感应静电荷。如果轴被隔绝在零电位上,例如被一层油膜隔离,而电荷是不可能直接呈现中性的,因此它就会散布在整个汽机转子的潜在表面上，当然也包括发电机的转子。这种电荷能堆积到几百伏特之高,并能破坏只有薄薄油膜的那些小小轴承。2.2.4电容性轴电压电容性交流轴电压是由中性点电压的容性传输引起的，它（指容性传输）来自相位控制的晶闸管（Thyristor）
7、,再送到转轴上，在那里通过滑环将磁场电流传输下去。这一电压可能大于100V。2.3轴电压的影响按他们的效应,这四种类型的轴电压可分成下列情况,交流轴电压和单极电压可归类为:·感应轴电压静电荷性和电容性交变电压可归类为:·容性轴电压感应式轴电压是能量的稳定来源。例如；若轴承,框(构)架,基础和转轴形成了闭环回路，轴电压就能驱动轴电流，轴电流的大小取决于轴电压以及外部电阻和接触电阻的大小。经验表明；在这个回路中，轴承中的油膜（或轴密封环）不能给出足够的绝缘保护，故而不能充分对抗轴电流。因此,轴承往往配上某种形式的能阻止大电流的绝缘垫。
8、电容性轴电压不能够维持住大能量,也就是说他们不能产生大的轴电流，然而，静电的能量却足以形成火花侵蚀，使轴承表面腐蚀破坏。162.4与设计有关的问题因为设计上的特征，可能会出现轴电压，并由此产生出轴电流，例如:·相线联接装置的不对称·局部槽契间绕组·
