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　　摘　要：根據(jù)廣州蓄能水電廠A廠、B廠軸電流保護(hù)的不同設(shè)計(jì)，闡述了軸電流保護(hù)的設(shè)計(jì)原理，分析了產(chǎn)生的原因及造成的危害，并介紹了日常維護(hù)管理經(jīng)驗(yàn)。
　　關(guān)鍵詞：抽水蓄能；發(fā)電機(jī)；軸電流
　　0　引言
　　隨著電網(wǎng)容量的急劇增加，電網(wǎng)中核電和火電容量的比重在不斷增加，抽水蓄能機(jī)組作為電網(wǎng)的調(diào)峰填谷、事故備用，在電網(wǎng)中發(fā)揮著重要的作用。抽水蓄能機(jī)組應(yīng)適合發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種工況運(yùn)行，而且啟動(dòng)頻繁，對(duì)機(jī)組的綜合效率要求嚴(yán)格，抽水蓄能機(jī)組常建于高水頭，機(jī)組轉(zhuǎn)速高，容量大?；谏鲜鎏攸c(diǎn)，對(duì)抽水蓄能機(jī)組的推力軸承、導(dǎo)軸承提出了更為嚴(yán)格的要求，也為繼電保護(hù)對(duì)軸瓦的保護(hù)提出了新的課題。
　　當(dāng)機(jī)組運(yùn)行于各種工況時(shí)，由于磁路的不對(duì)稱，或者定子或轉(zhuǎn)子空氣隙的不對(duì)稱，轉(zhuǎn)子上下兩端大軸將會(huì)感應(yīng)出軸向電勢(shì)，稱大軸電勢(shì)。正常運(yùn)行時(shí)，由于大軸與軸瓦之間有油膜絕緣，軸承與支架之間亦是由絕緣材料連接，故軸電流沒有流通路徑，不會(huì)產(chǎn)生軸電流。當(dāng)絕緣油膜遭到破壞或軸承有接地時(shí)，軸電流將流過軸瓦，若通過瓦面的軸電流密度大于0.2A/cm，可能對(duì)軸瓦引起交蝕，油膜將遭到破壞，灼傷軸瓦，造成機(jī)械設(shè)備的重大損壞。
　　抽水蓄能機(jī)組的結(jié)構(gòu)不同，其軸電流保護(hù)在設(shè)計(jì)和配置方面也有所不同。以下就廣州蓄能水電廠A廠、B廠（簡稱蓄能A廠、蓄能B廠）軸電流保護(hù)的設(shè)計(jì)加以說明。
　　1　蓄能A廠軸電流保護(hù)
　　蓄能A廠機(jī)組屬于傘式發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其下導(dǎo)軸承和推力軸承位于轉(zhuǎn)子下部，上導(dǎo)軸承位于轉(zhuǎn)子上部。如圖1所示，上導(dǎo)上面有一碳刷與大軸連接，碳刷引出線與上導(dǎo)軸承連接，稱為絕緣碳刷。上導(dǎo)軸承與機(jī)架絕緣固定。推力軸承下方有一碳刷與大軸連接，其引出線接地，稱為接地碳刷，接地碳刷與推力軸承之間有一電流互感器，其測(cè)量電流作為軸電流保護(hù)的動(dòng)作電流。正常運(yùn)行時(shí)，由于磁路的不對(duì)稱性總是存在，大軸軸向?qū)a(chǎn)生大軸電勢(shì)E。當(dāng)上導(dǎo)與機(jī)架絕緣遭到破壞時(shí)，如圖1中虛線箭頭所示，大軸軸向電勢(shì)所產(chǎn)生的軸電流就會(huì)通過大軸、絕緣碳刷上導(dǎo)、上導(dǎo)機(jī)架、大地、接地碳刷形成軸電流回路，如圖示實(shí)線箭頭方向?yàn)檩S電流的流通路徑。此時(shí)大軸電流互感器將測(cè)量到大軸電流，軸電流保護(hù)裝置判斷軸電流大小，并動(dòng)作于報(bào)警或跳閘。絕緣碳刷的作用在于與軸電流保護(hù)裝置配套監(jiān)視上導(dǎo)絕緣，并當(dāng)上導(dǎo)絕緣損壞時(shí)防止大軸電流通過上導(dǎo)軸瓦，以保護(hù)軸瓦。軸電流保護(hù)裝置整定為大軸電流達(dá)1A時(shí)無延時(shí)報(bào)警，20S后跳機(jī)。 　　2　蓄能B廠軸電流保護(hù)
　　蓄能B廠機(jī)組屬于懸式發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其上導(dǎo)軸承和推力軸承位于轉(zhuǎn)子上方，下導(dǎo)軸承位于轉(zhuǎn)子下方，下導(dǎo)下方有一電流互感器，用來測(cè)量軸電流并啟動(dòng)軸電流保護(hù)裝置。電流互感器下方有一碳刷與大軸連接，碳刷引出線接地，即接地碳刷，結(jié)構(gòu)如圖2所示。 　　上導(dǎo)軸承與推力軸承分別與機(jī)架絕緣。蓄能B廠軸電流保護(hù)在設(shè)計(jì)上與蓄能A廠的不同之處在于其沒有上導(dǎo)上方的絕緣碳刷，故在上導(dǎo)或推力軸承與機(jī)架之間絕緣損壞時(shí)，軸電流仍然沒有流通路徑，大軸電流互感器不能測(cè)量到軸電流，只有當(dāng)上導(dǎo)或推力軸承與機(jī)架之間的絕緣損壞，同時(shí)有上導(dǎo)軸瓦或推力軸瓦油膜絕緣破壞時(shí)（如圖2中虛線箭頭所示），大軸上才有電流流過，保護(hù)裝置才有可能動(dòng)作報(bào)警或跳機(jī)。圖2實(shí)線箭頭方向標(biāo)識(shí)了軸電流的流通路徑。蓄能B廠整定為大軸電流達(dá)1.15A時(shí)無延時(shí)報(bào)警，延時(shí)10S后跳機(jī)。
　　3　軸電流保護(hù)裝置
　　軸電流保護(hù)裝置由過流繼電器K107（RXIK1-1）、中間繼電器Kll3（RXMA1）、時(shí)間繼電器Kll9（RXKB1）、電源變換繼電器K307（RXTUB2）、出口繼電器K319（RXME18）及試驗(yàn)插頭XlOl構(gòu)成（見圖3）。電流繼電器能在150Hz電流時(shí)準(zhǔn)確動(dòng)作，電流在0.5mA～4.0mA范圍內(nèi)任意整定。 　　4　軸電流保護(hù)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)
　　由于軸電流保護(hù)在運(yùn)行初期和小修完成后出現(xiàn)過幾次過流動(dòng)作，故在檢修其導(dǎo)軸承和推力軸承時(shí)應(yīng)注意，導(dǎo)軸承和推力軸承是發(fā)電電動(dòng)機(jī)機(jī)械部分Z關(guān)鍵的部件，軸承與機(jī)架在預(yù)裝時(shí)，應(yīng)檢查軸承的中心及軸承座與機(jī)架墊板的接觸情況。為防止軸電流形成回路灼傷軸瓦，軸承絕緣必須可靠，軸承座與墊板把緊后測(cè)量絕緣電阻值應(yīng)不低于1MQ。軸承安裝調(diào)整后，檢查機(jī)組軸線，調(diào)整好軸承瓦間隙。軸承封蓋前，應(yīng)對(duì)軸承及軸承瓦冷卻管路、高壓油頂起裝置做清掃并做耐壓試驗(yàn)。安裝測(cè)溫傳感器時(shí)，防止傳感器外殼與軸承表面接觸。