周宁水电站1号、2号发电机轴电流超标原因调查分析

周宁水电厂1号、2号发电机轴电流超标原因调查分析发电机轴电流超标问题概述周宁水电厂两台机组自2005年4月投产以来一直存在轴电流超标告警问题。而检查各部轴瓦那么未见电蚀损伤现象、检测各部轴承透平油也未见油质异常现象。周宁水电厂轴电流CT采用哈尔滨市华新电力电子设备厂生产的专用穿心式轴电流互感器，其变比为2/0.005，饱和倍数为10倍，二次输出绕组共有2组，分别为工作绕组和试验绕组。据厂家推荐轴电流二次输出报警整定值为5mA，即一次轴电流为2A。该厂为解决轴电流超标问题曾采取多种措施，但均未见效。为了配合该厂尽快查明原因消除隐患，我院继保所、电气所、水动所派员于9月4日至5日前往周宁水电厂协助进行检查分析。现场检查情况2.11号、2号发电机轴电流实测结果现场实测轴电流二次输出値如表1，空载时2号发电机轴电流波形见附图1。表11号、2号发电机轴电流实测结果汇总表机组号工况测量地点轴电流幅値〔mA〕主频〔Hz〕1号125MW(满负荷)1号发变组保护屏180(1)7.1(即转频)(2)14.2(2倍转频)2号125MW(满负荷)2号发变组保护屏〔试验绕组短路〕220(1)7.1(2)14.2125MW(满负荷)2号发电机端子箱〔试验绕组短路〕220(1)7.1(2)14.2125MW〔测试验绕组回路轴电流〕2号发电机端子箱〔试验绕组短路〕320(1)7.1(2)14.2空转2号发变组保护屏〔试验绕组开路〕12.5(1)7.1(2)14.2空载2号发变组保护屏〔试验绕组开路〕320(1)7.1(2)14.22.22号机组轴电压实测结果2号机组轴电压实测结果见表2，空载时2号发电机轴电压波形见附图1。表22号机组轴电压实测结果工况轴电压备注幅値〔mV〕主频〔Hz〕125MW48050(即工频)轴CT试验绕组短路空载48050轴CT试验绕组开路2.32号发电机主轴绝缘实测结果2号机组停机时用万用表测得其发电机主轴对地电阻小于1Ω已接近为0，而空转和空载时测得其发电机主轴对地电阻那么均大于1MΩ。经进一步检查发现1号、2号机组的大轴接地线被用作转子一点接地保护的“接轴〞，其接地碳刷并没有真正接地；此外1号、2号机组的下导轴承皆未采用绝缘隔离措施。2.41号、2号机组转轴剩磁检测结果停机时在1号、2号机组的上导轴、下导轴和水导轴处使用吊线回形针测试其剩磁状况，结果发现主轴均有轻微吸附回形针现象，且2号机组主轴对回形针的吸力强于1号机组。2.5轴电流CT性能检测结果现场实测的最大二次输出电流值不仅大于报警整定值，而且远大于其10倍饱和値。然而该轴电流CT在机组小修时电厂人员曾对其变比和饱和倍数进行检测，结果说明其变比正确，且在一次电流到达40A时，其二次电流的线性度依然良好。3原因分析及处理建议3.1原因分析1〕发电机轴电流和轴电压频率不一致，可以排除轴电流超标是由工频轴电压引发的可能。2〕从机组在各种运行工况下其轴电流的频率均为转频和2倍转频而非工频看，轴电流超标并非励磁等外界干扰所致。3〕1号、2号机组转轴存在磁化现象，而磁化较严重的2号机组其轴电流也较1号机组的大，且2号机组在空转时已出现轴电流，加上实测轴电流的主要频率均为转频和2倍转频而非工频，据此认为轴电流超标极可能与转轴被磁化有关。4〕实测轴电压较小〔480mV〕；机组在空转、空载时转轴绝缘良好，无法形成一次电流回路；一次轴电压和二次轴电流的频率不一致；机组检修中检查轴瓦和绝缘油均未见异常；据此认为机组不大可能出现较大的一次轴电流，而强大的二次轴电流的产生原因尚待进一步研究探讨。3.2处理建议1〕建议实测发电机一次轴电流，以验证其是否存在。假设不存在，那么说明二次轴电流为感应而来的，对机组平安运行不会构成威胁，而二次感应轴电流的产生原因及消除措施那么应作为重点研究对象。2〕为消除大轴静电电压，建议大轴经过接地碳刷一点可靠接地运行。3〕关于转轴磁化，建议采用高精度的高斯计在机组停机时进行测量，并对转轴进行退磁处理，以检查机组转轴消磁后对二次轴电流的影响情况。4〕现场发现发电机本体端子箱未装设专用接地铜排，建议增加并与地网可靠连接。5〕发变组保护中的轴电流保护通道为mA通道，该通道试验时须用mA电流标定，运行过程中易发生偏移，导致精度偏差。建议增设专门的轴电流保护，如BLZ-10B型