摘 要：轴电流破坏通常被称为电蚀。电蚀与气蚀在概念上不同，但它对发电机组造成不可忽视的危害，并影响机组安全运行。文章以本站近年来发生的轴电流报警的实际情况进行探讨并制定出解决措施，为此类问题的研究提供参考。 关键词：轴电流；电蚀；危害
0引言
发电机起励过程中，先通过初励电源对转子施加励磁，形成一个转子磁场，根据法拉第电磁感应定律，导体在磁场中运动就会感应出电流，转子旋转定子中就会有电流产生。由于定子铁芯组合缝、定子硅钢片接缝，定子与转子空气间隙不均匀，主轴中心与磁场中心不一致等客观因素，机组的主轴不可避免地要在一个不完全对称的磁场中旋转，在主轴两端就会产生一个交流电压。 正常情况下要求机组转动部分对地绝缘电阻大于0.5MΩ,如果在主轴两端同时接地就可能产生轴电流。运动是相对的，若以旋转磁场为参照，则定子就是其中的运动导体，切割电磁场形成一定的电流。随着机组转速不断升高，导体在磁场中运动，或者导体静 止但有着随时间变化的磁场，或者两种情况同时出现，都可以造成磁感线与导体的相对切割，在导体中就产生感应电动势，从而驱动电流，分布在导体中的电流随着磁通分布的不同而不同，从而形成涡流。当引线开关在断开状态下，会在发电机内部形成严重的涡流且无法及时消失。其次，主轴电刷绝缘性能无法满足要求或励磁引线受损，推力轴瓦绝缘破损，镜板与推力轴承间绝缘不佳等因素，发电机本身存在的缺陷就会造成开机过程中的轴电流冲击，随着励磁电流的不断增加以及并网运行中无功功率由AVC控制，轴电流破坏程度趋于稳定。反之，当负荷调节频繁，开、停机次数过多，运行机组振动数值超标、轴线摆度过大，机组工况差，长时间运行使得机组绝缘老化，绝缘性能下降，润滑油变质，机械磨损严重，同时也加剧了轴电流的破坏程度，给机组稳定运行带来不安全的因素。
1发电机轴电流报警概况
彭水水电站3号机组自投产以来，在运行期间常有轴电流报警的情况存在。对机组进行现场检查经发现，其轴电流大小随发电机有功功率的增大而增大。当有功功率保持不变时，不存在轴电流幅值因发电机运行时间增加而增大的情况。 对该机组现场测试，发现3号发电机轴电流与定子有关联，定子电流越大，轴电流越大。查看机组状态监测数据发现，3号
发电机上导摆度超出正常范围。综合以上结果表明3号机组定转子磁场旋转中心存在偏移，并且3号机组在500V绝缘电阻测试仪下的转子绝缘值一直偏低，因此要采取相应措施限制轴电流的上升，保障机组稳定运行。
表13号发电机轴电流记录
有功功率/MW | 轴电流/A | 运行概况 |
| 导线测量法 350 | 0.64 | 发电 |
350 | 0.65 | 发电 |
对接扣件350 | 0..64 | 发电 |
338 | 0.54 | 发电 |
340 | 0.56 | 发电 |
354 | 0.3 | 发电 |
254 | 0.42多西紫杉醇说明书 | 发电 |
| | |
2轴电流原因分析
2.1 轴领绝缘低建筑线脚
正常运行时，由于主轴与上导轴瓦之间覆有一层油膜用作绝缘层，隔绝主轴和轴瓦直接发生接触，主轴承与机架之间也是绝缘材料连接，无法形成通路，因此不会产生轴电流。发电机在运行过程中，由于负荷调节频繁，长时间运行造成机组工况变差和机械性能降低，油膜遭到损坏，绝缘也就降低，轴承难免就发生接地，产生的轴电流将流过轴瓦 ， 对轴瓦进行电腐蚀，持续时间久了会出现高温，烧毁轴瓦，造成机械设备的重大损坏。而且，轴电流的电解作用也会使润滑油变质并碳化，降低润滑性能，使轴承温度升高。轴领绝缘结构如图1。查阅2016年3号机组B修上端轴安装前绝缘为43.7MΩ，不排除在运行过程中绝缘受损或收到污染，导致绝缘降低。
图1大轴轴领绝缘防护结构，轴领绝缘结构
2.2 运行摆度大
水轮机在非最优工况运行时，由于水流无规则运动，尾水管中出现涡带和压力脉动，当压力降低至水温下的气化压力时，水就变为气泡，随水流运动，当运动到高压区间，气派凝聚或破裂，对尾水管造成冲击，使机组产生空蚀振动。为了改善这种不良工况,降低空蚀破坏和减轻振动,彭水3号机采用主轴中心自然补气方式，通过补气装置通入适量的空气,弱化水流的动能，减轻机组振动，改善水轮机的运行状态。但因为3号机上导摆度偏大，运行过程中主轴与补气管间存在轻微摩擦、振动，导致在连接处形成回路，电流源源不断通过此处，造成轴电流超标，进而上位机收到报警信号。
2.3 轴电流互感器异常
3号机轴电流互感器结构在运行中，如果存在负荷变化过大的情况，产生较大振动而导致接线插头、连接螺栓松动等，均会导致测量数据出现异常的情况。
2.4 油污污染
通常轴电压有效值不大，但在发电机交变的脉冲磁场的作用下，其峰值会很高。对水轮机组而言，由于转轴，机座，外壳间会形成电压通路，电流回路阻抗很小，且一般轴承与大
耐高温润滑油
轴间只有不到 1 mm 的油膜间隙。mp3机 如果主轴与轴领下部绝缘处绝缘材料受到污染，将导致轴领绝缘性能降低，轴电压将沿轴承和底板形成闭合回路产生轴电流，随着负荷增加而导致轴电流超标。
3轴电流报警处理措施
由于长期存在的电流对润滑油有电解作用，会使油质劣化变质，油温升高，润滑功能降低，较大的轴电流还能直接烧坏轴瓦，造成机组停机的事故。 转子一点接地所产生的轴电压通常较大会造成发电机的剧烈振动、主轴磁化、烧坏主轴及轴瓦的严重后果。必须采取措施防止轴电流产生。
3.1 目前已开展的工作
（1）将轴电流装置报警值设置为0.65A，避免了轴电流报警频繁刷屏。现场检查，轴电流运行最大值为0.64A，将定值改为0.65A，不影响机组安全稳定运行。
（2）在机组主轴补气阀处检查，不存在刮擦现象。
（3）加强监视3号发电机转子绝缘在线监测装置运行情况
（4）必要时更换轴电流互感器和轴电流保护装置。
（5）在轴绝缘破坏时，机组当前有功负荷不超过额定功率的95%。在一定负荷条件下尽可能少带无功。在运行工况许可的条件下，使无功少带。
3.2 下一步处理方案
针对可能引起3号发电机轴电流超标的原因，需结合机组停机进一步全面检查轴电流互感器装置及轴电流保护装置，以及对大轴绝缘进行检查。
（1）检查轴电流互感器和轴电流保护装置，通过轴电流保护装置试验功能检测电流互感器和测量回路有无异常，排除干扰信号。
（2）在轴电流互感器和测量回路正常情况下调换电流互感器与装置接线，由绕组1改接至绕组2。
（3）机组间对调或更换轴电流互感器（轴电流保护装置）。
（4）结合机组定检清理轴领绝缘材料处油污。
（5）确定互感器和轴电流保护装置无异常，清理轴领绝缘材料处油污后，若轴电流仍超标，则确定轴领绝缘存在问题。如轴电流在相同负荷下无明显增大趋势，则不处理；如轴电流持续增大，则需结合检修解体上导轴承，测量轴领对地绝缘，若绝缘异常则需返厂处理。
（6）结合机组定检检查上导油槽下底板与轴领间有无摩擦情况。
4结语
轴电流对发电机组稳定运行造成较大威胁，比如轴瓦烧毁、油膜被放电击穿等。因此必须对发电机轴电流进行监测，在发现数值异常上升后，应当立即对轴绝缘进行检查，尽快确定原因以判断是否影响机组的运行，及时采取措施消除该隐患，保障供电可靠性。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议