El daño de la magnetización del rotor del generador y cómo abordarlo

El devanado del rotor del generador está conectado a tierra en un punto, lo que generalmente no afecta su funcionamiento normal. Si se produce otra conexión a tierra en el devanado o en el bucle de excitación, formando una conexión a tierra de dos puntos, el devanado, el núcleo o el anillo de protección del rotor podrían quemarse por la corriente continua de cortocircuito. La asimetría del circuito magnético formada por las espiras parciales de cortocircuito provocará un aumento de la vibración de la unidad e incluso la magnetización del cuerpo del rotor.

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Las posibles razones para la puesta a tierra del devanado del rotor son las siguientes:

a. Proceso de fabricación y mantenimiento deficiente. Por ejemplo, la calidad de la soldadura del alambre es deficiente, el revestimiento de la ranura está dañado, el cable conductor que va del devanado del rotor al anillo colector y el aislamiento conductor del tornillo están dañados, y se dejan residuos de soldadura y polvo conductor.

b. Operación y mantenimiento inadecuados. Por ejemplo, la humedad del hidrógeno es alta, el hidrógeno contiene aceite, el cilindro aislante entre el anillo colector y el eje, el anillo colector y la conexión del cable acumulan tóner, suciedad, etc.

c. Defectos estructurales de diseño. Por ejemplo, el aislamiento principal del rotor de la estructura antigua está cubierto con una armadura protectora de acero, y este se daña por la expansión térmica y la acción mecánica durante el funcionamiento, lo que provoca una falla a tierra.

d. Mala selección de materiales. El cable y los materiales de aislamiento seleccionados por el fabricante son de mala calidad y presentan defectos congénitos.

e. Almacenamiento inadecuado del transporte.

Durante el proceso de transporte y almacenamiento, el aislamiento del rotor está húmedo, sucio o en el orificio de ventilación entra algún cuerpo extraño.

La tensión en el eje es un problema importante en el funcionamiento de los turbogeneradores. Si las medidas de supresión o protección de la tensión en el eje de los grandes generadores de turbina no son adecuadas, se producirá la magnetización del eje del motor, la carcasa del cojinete y las partes dinámicas de la turbina, lo que provocará graves quemaduras.

La tensión del eje se debe principalmente a las cuatro razones siguientes:

(l) Voltaje en el eje causado por la carga estática del cilindro de baja presión de la turbina de vapor;

(2) Rotura de tensión en el eje causada por asimetría del circuito magnético en la fabricación o el funcionamiento del generador

(3) la tensión axial causada por el componente pulsante del sistema de excitación estática;

(4) el potencial unipolar generado por el cortocircuito entre espiras del devanado del rotor.

El voltaje axial causado por los elementos 1 a 4 anteriores es en su mayoría de unos pocos voltios a decenas de voltios en condiciones normales, y hasta varios cientos de voltios de voltaje de CA o voltaje de CC (elemento 1) en casos graves.

Resistencia de conexión opcional o parámetros de resistencia y capacitancia, instalados en el extremo del eje de la turbina o generador del cepillo de tierra, y en la base del cojinete del generador (lado del excitador) para instalar juntas de aislamiento confiables, pueden inhibir o prevenir el voltaje del eje y la corriente del eje causados ​​por daños.

El flujo magnético longitudinal formado por el cortocircuito entre espiras del devanado del rotor en el eje giratorio no sólo pasa por el muñón, la carcasa del cojinete, sino también por los álabes, tabiques y paredes de los cilindros de las partes dinámicas y estáticas de la turbina, magnetizando estas partes y generando potencial unipolar.

En circunstancias normales, el potencial unipolar generado por una magnetización débil es solo de nivel de milivoltios, pero cuando el rotor tiene un cortocircuito grave entre espiras o una conexión a tierra de dos puntos, el potencial unipolar alcanzará varios voltios a diez voltios, y la película de aceite del cojinete del generador se rompe o la parte dinámica y estática de la turbina entra en contacto debido a que la diferencia de expansión es demasiado pequeña, la corriente unipolar generada a lo largo del flujo axial alcanzará cientos de amperios. No solo quemará el muñón, la carcasa del cojinete, las partes dinámicas y dinámicas de la turbina, afectará el correcto funcionamiento de la protección del eje en serie de la turbina, sino que también agravará la magnetización de estas partes, lo que dificulta el trabajo de mantenimiento de la unidad. Por lo tanto, es necesario desmagnetizar la magnetización del eje grande causada por la acumulación de varias razones y la magnetización grave del eje grande después del accidente del generador. 3.2 Método de desmagnetización y evaluación del efecto de desmagnetización Hay dos métodos: desmagnetización de CC y desmagnetización de CA. El método de desmagnetización por CC debe utilizarse para componentes grandes, como rotores de generadores y turbinas, y paredes de cilindros. El principio básico de la desmagnetización consiste en girar las piezas desmagnetizadas alrededor de la bobina, cambiar periódicamente la dirección de la corriente en la bobina y reducir gradualmente la magnitud de la corriente, de modo que la intensidad del campo magnético de las piezas desmagnetizadas se reduzca gradualmente y, finalmente, su remanencia sea pequeña.

Para lograr eficazmente el propósito de la desmagnetización, el número de amperios-vueltas de desmagnetización debe seleccionarse como 4 a 5 veces la clasificación de remanencia de la parte desmagnetizada y prestar atención a la dirección del flujo generado por los primeros amperios-vueltas de desmagnetización, debe ser opuesta a la dirección de remanencia, y la fuente de alimentación de desmagnetización se puede utilizar para reservar el excitador o la máquina de soldadura de CC.

Según la experiencia de desmagnetización de una serie de grandes grupos electrógenos de turbina de 100-300 MW, después de la desmagnetización de las piezas, el muñón y la carcasa del cojinete no son más de 2 × 10-4 T, otras piezas no son más de 10 × 10-4 T, es decir, incluso el pasador no puede absorber, es decir, se considera calificado.

 

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Hora de publicación: 22 de noviembre de 2024