發電機軸電流的分析
摘 要〕 軸電流的存在對發電機軸承的使用年限具有極大的破壞性,根據現場實際運轉情形,解析其發生的原因,采取裝設主軸接地碳刷、加強非軸伸端軸承座與支架的絕緣等有效舉措,從而從根本上排除軸電流危害的問題。在發電機運行過程中,如果在兩軸承端或發電機主軸與軸承間有軸電流的存在,那么對于發電機軸承的使用壽命將會大大縮短。輕微的可運行上千小時,嚴重的甚至只能運轉幾小時,給現場安全生產帶來極大的影響。同時由于軸承故障及更換帶來的直接和間接經濟損失也不可小計。發電機由于扇形沖片、硅鋼片等疊裝因素,再加上鐵芯槽、通風孔等的存在,造成在磁路中存在不平衡的磁阻,并且在主軸的周圍有交變磁通切割主軸,在軸的兩端感應出軸電壓。發電機采用逆變供電運轉時,由于電源電壓含有過高次的諧波分量,在電壓脈沖分量的用途下,定子繞組線圈端部、接線部分、曲軸之間產生電磁感應,使主軸的電位發生變化,從而產生軸電壓。如靜電荷的積累、測溫元件絕緣破損等要素都有可能引起軸電壓的發生。 軸電壓建立起來后,一旦在主軸及機座、殼體間形成通路,就產生軸電流。正常情形下,主軸與軸承間有潤滑油膜的存在,起到絕緣的作用。對于過低的軸電壓,這層潤滑油膜仍能保護其絕緣性能,不會發生軸電流。但是當軸電壓增加到一定數值時,尤其在發電機起動時,軸承內的潤滑油膜還未穩定形成,軸電壓將擊穿油膜而放電,構成回路,軸電流將從軸承和主軸的金屬接觸點通過,因為該金屬接觸點很小,故而這些點的電流密度大,在瞬態產生高溫,使軸承局部燒熔,被燒熔的軸承合金在碾壓力的功用下飛濺,所以在軸承內表面上燒出小凹坑。通常因為曲軸硬度及機械強度比軸承燒熔合金的高,一般表現出來的癥狀是軸承內表面被壓出條狀電弧傷痕。 (1) 在軸端安裝接地電刷,以減小軸電位,使接地電刷可靠接地,并且與曲軸可靠接觸,保證曲軸電位為零電位,以此消除軸電流。 (2) 為防范磁不平衡等原由產生軸電流,往往在非軸伸端的軸承座和軸承支架處加絕緣隔板,以切斷軸電流的回路。 (3) 為了防范其他發電機附件導線絕緣破損造成的軸電流,往往要求檢驗運行人員細致檢測并加強導線或墊片絕緣,以解除不必要的軸電流隱患。一般通過以上解決,大多見電機的軸電流微乎其微,已對發電系統不成實質上危害?,F場實踐證明,經上述方式清除后實際使用時限可由原幾十個小時提升到上萬小時,效果比較明顯,尤其對高壓發電機軸電流的防止效果好,對安全生產具有積極功用。