水東水電廠共裝有4臺20 MW機(jī)組，水輪機(jī)為軸流槳式，發(fā)電機(jī)為懸吊式。2號機(jī)組自1994年7月投產(chǎn)后，于1995年9月進(jìn)行第一次大修，大修后運行情況基本良好，但從1998年開始出現(xiàn)整個調(diào)速系統(tǒng)油質(zhì)嚴(yán)重碳化現(xiàn)象，截至2000年11月已換油11次，嚴(yán)重影響機(jī)組的正常運行。 

    1 原因分析 

    　　該廠調(diào)速系統(tǒng)共裝30號透平油6 t左右，由3臺螺桿油泵將壓力油罐建壓至4 MPa，供調(diào)速器對導(dǎo)葉和槳葉活塞進(jìn)行操作調(diào)整，油出現(xiàn)碳化后，除了轉(zhuǎn)輪體內(nèi)漿葉操作部分無法檢查外，調(diào)速系統(tǒng)其余各部分經(jīng)檢查均正常，且整個系統(tǒng)在碳化過程中運行基本正常，初步判斷油碳化是由軸電流引起的。

    　　根據(jù)同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理，由于定子鐵芯組合縫、定子硅鋼片接縫，定子與轉(zhuǎn)子空氣間隙不均勻，軸中心與磁場中心不一致等，機(jī)組的主軸不可避免地要在一個不完全對稱的磁場中旋轉(zhuǎn)。這樣，在軸兩端就會產(chǎn)生一個交流電壓。正常情況下要求機(jī)組轉(zhuǎn)動部分對地絕緣電阻大于0.5MΩ,如果在大軸兩端同時接地就可能產(chǎn)生軸電流。

    2 原因查找及處理 

    2.1 接地點的查找

    　　能否找到大軸兩端的接地點是問題的關(guān)鍵。由于該機(jī)組水導(dǎo)軸承采用水潤滑橡膠軸承，在正常運行時，水導(dǎo)軸承內(nèi)、轉(zhuǎn)輪室里均充滿水或非常潮濕。由于轉(zhuǎn)動部分的絕緣電阻基本為零，這樣大軸下部接地已在所難免。而大軸上部可能接地的部分有上導(dǎo)軸承、推力軸承和受油器等，測量結(jié)果均為合格。為了查找另一接地點，在水導(dǎo)瓦的橡膠端部用500 V搖表測絕緣，電阻為零。為了進(jìn)一步驗證，又在同一批澆鑄出廠的備品水導(dǎo)瓦表面測絕緣，結(jié)果也為零，由此證明橡膠瓦本身具有導(dǎo)電性。為此先將水導(dǎo)軸承拆除，之后對其它部件，安裝一個就測量一次大軸絕緣。當(dāng)裝到受油器油管時，再次出現(xiàn)大軸絕緣為零。經(jīng)查，法蘭連接處絕緣墊與水導(dǎo)瓦為同一廠家生產(chǎn)，單獨測絕緣墊絕緣，其值也基本為零，到此大軸的兩個接地點已找到。

    2.2 軸電流的導(dǎo)通路徑

    　　由于軸電壓和兩個接地點的存在，必然會產(chǎn)生軸電流。當(dāng)電流流過一個大的導(dǎo)體時，它的趨表效應(yīng)是很明顯的，它所流過的路徑如圖1所示。圖中操作油管除了隨大軸一起旋轉(zhuǎn)外，在操作槳葉時，還會沿軸線方向作上下運動，由于在操作油管上瓦座中的銅瓦與操作油管導(dǎo)向塊之間存在一定的間隙，這樣隨操作油管的不斷運動和電流的流過使間隙中的油膜不斷遭到電弧的放電侵蝕，而使油不斷碳化。

    

                                圖1 軸電流的導(dǎo)通路徑示意圖

    2.3 軸電流的消除

    （1） 通過更換受油器油管連接處的絕緣墊，以保證大軸不發(fā)生兩點接地，進(jìn)而避免軸電流的產(chǎn)生。

    （2） 大修后應(yīng)加強(qiáng)對調(diào)速系統(tǒng)油質(zhì)的監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)問題及時分析并查明原因。