发电机轴电压测量
发电机轴电压的测量与判定
Science &Technology Vision科技视界0引言、、、,,,。
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1发电机轴电压产生的原因及其对发电机的危害1.1发电机轴电压产生的原因:、、、、、、,。
1.2轴电压的存在对发电机的危害,,,,,,。
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2国家标准对轴电压的规定和对国家标准的理解2.1现行国家标准对测量轴电压的规定GB/T 1029—2021《》, 4.3:“、。
U 1,(),U 2(),U 3”[1],1。
图1轴电压测量示意图DL/T 1768—2017《》,525:“(),(),作者简介:刘欢，工学学士，助理工程师，研究方向为维修一处电气科高压检修工作。
发电机轴电压的测量与判定刘欢钱厚军陈子明易非凡陈啟豪(中核核电运行管理有限公司,浙江海盐314300)【摘要】文章介绍了汽轮发电机组轴电压产生的原因,讲述了在汽轮发电机组运行过程中轴电压的存在对发电机的危害,然后查询相关的国家标准和电力行业标准,列出国家标准及电力行业标准中对轴电压的规定,并且根据理论分析和现场工作实践对国家及行业标准进行了解读。
此外讲述了发电机轴电压现场实测中发现的问题及针对问题提出的改进措施,并根据对国家标准和电力行业标准的理解和解读,结合多次现场工作积累的经验提出了一种更加适合于现场的轴电压测量方法。
【关键词】发电机;轴电压测量;判定;国家标准;新型方法中图分类号:TM623.7文献标识码:ADOI:10.19694/ki.issn2095-2457.2022.08.104020V”[2]。
2.2对标准的理解,GB/T1029—2021《》U1、U2、U3,。
DL/T1768—2017《》U2+U3 (20V),U2、U3。
,,:(1),,,,。
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(2),1U4 0,U1≈U2+U3。
(3)DL/T1768,19917~8V,U1≤10V,U2+U3≤U1≤1.1(U2+U3)。
(4)U1,。
GB/T1029—2021,U1,,,U1。
轴电压测量及注意事项
发电部关于#1发电机轴电压测量的说明一、发电机轴电压测量目的：发电机组由于某些原因引起发电机组轴上产生了电压，如果在安装或运行中，没有采取足够的措施，当轴电压足以击穿轴与轴承间的油膜时，便发生放电，会使润滑冷却的油质逐渐劣化，严重者会使轴瓦烧坏，被迫停机造成事故。
所以在运行中，测量检查发电机组的轴及轴承间的电压是十分必要的，对于检修机组判定轴瓦绝缘是否良好具有重要意义。
根据《电力设备预防性试验规程- DL/T 596—1996》，轴电压应小于10V。
京海电厂#1发电机运行期间未进行轴电压测量，为了对近2年运行期发电机轴瓦绝缘情况准确判断，建议在B修前对#1发电机轴电压进行测量，发现问题，根据测量结果并在检修期内消除轴瓦隐患，有利于发电机长期稳定运行。
二、产生轴电压的原因1.由于发电机的定子磁场不平衡，在发电机的转轴上产生了感应电势。
磁场不平衡的原因一般是因为定子铁芯的局部磁阻较大（例如定子铁芯锈蚀），以及定、转子之间的气隙不均匀所致。
2.高速蒸汽产生的静电由于汽轮发电机的轴封不好，沿轴有高速蒸汽泄漏或蒸气缸内的高速喷射等原因而使转轴本身带静电荷。
这种轴电压有时很高，可以使人感到麻手，但它不易传导至励磁机侧，在汽机侧也有可能破坏油膜和轴瓦，通常在汽机轴上接引接地碳刷来消除。
为了消除轴电压经过轴承、机座与基础等处形成的电流回路，可以在励磁机侧轴承座下加垫绝缘板。
使电路断开，但当绝缘垫因油污、损坏或老化等原因失去作用时，则轴电压足以击穿轴与轴承间的油膜而发生放电，久而久之，就会使润滑和冷却的油质逐渐劣化，严重者会使转轴和轴瓦烧坏，造成停机事故。
三、发电机结构特点我厂330MW发电机由东方汽轮发电机厂生产。
发电机冷却方式为水氢氢。
在发电机进行轴瓦座绝缘测量，绝缘值要求最小不得低于0.5MΩ，否则要对轴瓦进行干燥处理，规范轴瓦安装工艺，直至轴瓦对地绝缘合格。
四、轴电压的测量发电机轴承绝缘示意图：图中：U1：汽端轴对地电压U2：大轴电压U3：励端轴对地电压轴电压测量，用电压表交流电压档，使用轴电压测量碳刷，注意测量回路是否接触良好。
发电机轴电压监测
发电机轴电压监测众所周知,大型汽轮发电机在正常运行中都会产生的轴电压,如果不采取有效的预防措施,或者预防措施失效,都将会导致轴瓦烧伤的严重后果。
国内的发电机制造商都有消除轴电压危害的规范设计,就是在发电机大轴靠近汽轮机端处轴承外侧安装一个大轴接地碳刷,并在发电机大轴靠近励磁机端的轴承底座加装可靠的绝缘垫片。
这些装置只要正确地起作用,就可以解决大型汽轮发电机转子轴电压过高导致发电机轴瓦损坏的问题,但遗憾的是,国内众多发电厂实际运行情况显示,大型汽轮发电机轴瓦烧伤的事件仍时有发生,主要原因是缺少有效的在线监测手段来保证这些预防措施处于可靠的工作状态。
只有采取了有效的在线监测手段,才可以彻底避免轴电压导致轴瓦烧伤事故的发生,为了寻求有效的监测方法,还得从分析轴电压的产生原因及危害途径入手。
发电机中轴电压主要有以下几个来源:(1) 由于汽轮发电机的轴封不好,沿轴向有高速蒸汽泄漏或汽缸内的高速喷射而使转轴本身带静电荷。
(2) 由于汽轮发电机的转子表面的不平整,毛刺、转轴上的螺栓、转轴上冷却风扇等在高速旋转时与周围气体(空气、氢气)发生摩擦而产生静电荷。
上述两种轴电压有时很高,可以使人感到麻电。
但在运行时已通过炭刷接地而被消除。
(3) 由汽轮机最后一级动叶上甩出的水珠所形成的静态电压。
如没有提供其它更为便捷的电流通道,该电压会逐渐增大,并通过轴承的油层放电。
高温蒸汽温度降低时会发生正负电荷分离,随着蒸汽冲击叶片,电荷就聚集在叶片上。
(4) 直流电压场(发电机转子电压)中的交流波,会通过直流场的线圈和绝缘的电容在轴上形成一个相对地面的交流电压。
该电压包括了励磁系统中的二极管或半导体闸流管交变所产生的高频电压峰值(直流同轴励磁机也存在脉动分量,只不过由于整流子极数较多,显得相对比较平缓) 。
上述两种电压都很弱,而且如果通过接地刷等允许电流流出,该电压将逐渐衰减。
正因为这个原因,应使用一个高电抗仪表测量这些相对于大地的电压。
大型汽轮发电机组轴电压的测量
大型汽轮发电机组轴电压的测量李翠荣哈尔滨电机厂有限责任公司摘要：大型汽轮发电机转轴由于某种原因会产生轴电压，本文介绍了轴电压的原因，测量，及怎样消除的方法。
关键词：汽轮发电机转轴轴电压测量发电机组（包括汽轮发电机，水轮发电机，同步补偿机），由于某些原因引起发电机轴上产生了电势，如果在安装或运行中，没有采取足够的措施，当电势足以击穿轴与轴承间的油膜，发生放电，久之会使润滑冷却的油质逐渐劣化，严重者会使轴瓦烧坏，被迫停机造成事故。
因此安装和运行中，测量检查发电机组的轴及轴承间的电压是十分必要的。
一、产生轴电势的原因（一）、由于发电机磁通的不平衡，导致的轴电势，称谓“单极效应”。
磁通的不平衡大致有以下原因：由于定子铁芯局部磁阻较大，如定子铁芯的锈蚀，或分裂式定子铁芯（大部是水轮发电机），现场组装接合不好等原因造成局部磁阻过大；由于定子与转子气隙不均匀造成磁通的不对称；由于分数槽电机的电枢反映不均匀，引起转子磁通的不对称。
（二）、由于汽轮发电机的轴封不好，沿轴高速蒸汽泄漏或蒸汽缸内的高速喷射等原因使轴带电荷。
这种性质的轴电势有时很高，当人触及时感到麻手，但它不易传导至励磁机侧，在汽机侧也有可能破坏油膜和轴瓦，通常在汽机轴承上接引碳刷和轴短路即可消除。
二、轴及轴承电压的测量（1）如图2-31所示，用交流电压表测量发电机轴的电压U1，然后将发电机轴承与轴经铜丝刷短路，消除油膜的压降，在励磁机侧，测量轴承支座与地之间的电压U2。
当U1≈U2时，说明绝缘垫的绝缘情况较好；U1＞U2时（低于U1的10%）说明绝缘垫的绝缘不好；U1＜U2时，说明测量不准（应检查测量方法及仪表）。
轴电压一般不超过2～3伏，通常在1伏以下，旧电机有时达到20伏左右，有些氢冷发电机，轴颈密封，测量时无法触及，只能在励磁机侧将轴承与轴短路后，测量U2与前一次结果比较。
测量时用高内阻的常用电压表，可以在发电机各种工况下测量，包括空转无励磁，空载额定电压，短路额定电压，以及各种负荷进行。
发电机轴电压的测量方法
因此经常在汽机轴上接引地碳刷来消除。
2轴电压的测量
测量轴电压的接线，测量前，应将轴上原有的接
地保护碳刷提起来，发电机两侧轴与轴承用铜碳
刷短路，用交流电压表测量发电机轴上电压U1。
然后将发电机轴与轴承经铜丝短路，消除油膜的
压降，在励磁机侧，测量轴承支座与地之间地电
压U2。
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图4-1轴电压测量接线示意图
当U1〜U2时，说明绝缘垫绝缘良好。
当U1> U2时，说明绝缘垫绝缘不好。
当U1 v U2时，说明没有测量准确，应检查测
量方法与仪表是否准确，重新测量。
测量时，可用高内阻的交流电压表，在发电机各种工况下（包括空载励磁机，空载额定电压，短路额定电流及不同负荷下）进行测量。
对于采用半导体励磁的发电机，不仅要测量轴电压，还
要测量轴电压的谐波分量。
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轴电压测量方法
轴电压测量方法轴电压测量1. 引言轴电压测量是一种常见的电工测量方法，用于确定设备或系统中电压的大小和稳定性。
本文将详细介绍几种常见的轴电压测量方法，包括：•直接测量法•间接测量法•当量电压法通过了解这些方法的原理和适用情况，我们可以更准确地测量轴电压，并为电气设备的运行和维护提供有力支持。
2. 直接测量法直接测量法是最常用的轴电压测量方法之一。
它通过接触式传感器将测量设备直接连接到轴上，测量轴电压的实际数值。
具体的测量步骤如下：1.确保轴不运动，安全停止设备。
2.将接触式传感器固定在轴上，确保接触良好。
3.连接传感器的电缆到测量设备上。
4.打开测量设备，并设置合适的测量范围。
5.读取并记录测量结果。
直接测量法的优点是测量结果准确可靠，适用于小型设备和低电压应用。
然而，由于需要直接接触轴，可能对设备造成一定的损伤，因此在使用之前需谨慎考虑。
3. 间接测量法间接测量法是一种非侵入式的轴电压测量方法，通过测量与轴电压相关的参数间接计算得到电压的数值。
常见的间接测量方法包括：•霍尔效应传感器•磁电式传感器•变压器这些传感器或设备可以测量轴上的磁场或电流，并通过相应的公式计算出轴电压的数值。
间接测量法的优点是无需直接接触轴，不会对设备造成损害。
然而，由于参数的间接计算，测量结果可能存在一定的误差。
4. 当量电压法当量电压法是一种通过已知电压与待测电压之间的比值来计算轴电压的方法。
该方法适用于需要测量相对电压大小而不需要精确数值的情况。
具体步骤如下：1.使用已知电压源，将其连接到测量设备上。
2.根据已知电压和测量结果，计算出当量电压的比值。
3.将待测电压连接到测量设备上，并根据计算的当量电压比值，得出待测电压的大小。
当量电压法的优点是简单易用，适用于一些简单的电压测量场景。
然而，由于测量结果的相对性，无法得到精确的电压数值。
总结本文介绍了三种常见的轴电压测量方法：直接测量法、间接测量法和当量电压法。
每种方法都有其适用的场景和优缺点。
轴电压的测量方法5篇
轴电压的测量方法5篇以下是网友分享的关于轴电压的测量方法的资料5篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。
轴电压的测量方法篇1电压的测量1. 电压测量的方法一般分为直接测量法和间接测量法两种。
直接测量法在测量过程中，能从仪器、仪表上直接读出被测参量的波形或数值。
间接测量是先对各间接参量进行直接测量，再将测得的数值代入公式，通过计算得到待测参量。
2. 测量电压的仪器一般有电压表、示波器、交流毫伏表等。
电压表可以用来测量直流电压、低频交流电压，其测量方法简便，精度较高，是测量电压的基本方法。
示波器测量法可以测量所有的电压信号。
交流毫伏表用于交流信号大小的测量。
3. 电表法模拟式直流电压测量动圈式电压表图1是动圈式电压表示意图。
图中虚框内为一直流动圈式高灵敏度电流表，内阻为Re，满偏电流(或满度电流)为Im，若作为直流电压表，满度电压Um Re Im另外增加了电阻，继而增加了三个电压量程电子电压表图1电子电压表中，通常使用高输入阻抗的场效应管(FET)源极跟随器或真空三极管阴极跟随器以提高电压表输入阻抗，后接放大器以提高电压表灵敏度，当需要测量高直流电压时，输入端接入分压电路。
分压电路的接入将使输入电阻有所降低，但只要分压电阻取值较大，仍然可以使输入电阻较动圈式电压表大得多。
图2是这种电子电压表的示意图。
图中由于FET源极跟随器输入电阻很大(几百MΩ以上)，因此由Ux测量端看进去的输入电阻基本上由R0，R1…等串联决定，通常使它们的串联和大于10MΩ ,以满足高输入阻抗的要求。
同时，在这种结构下，电压表的输入阻抗基本上是个常量，与量程无关。
图24. 电表法交流电压的测量测量交流电压大小的仪表统称交流电压表。
交流电压表分为模拟式电压表与数字式电压表两大类。
模拟式电压表是先将交流电压经过检波器转换成直流电压后推动微安表头，由表头指针指示出被测电压的大小。
检波器有三种类型，分别是平均值检波器、峰值检波器、有效值检波器，故电压表有三种类型，分别是平均值电压表、峰值电压表、有效值电压表。
发电机轴电压的测量方法
因此经常在汽机轴上接引地碳刷来消除
2轴电压的测量
测量轴电压的接线，测量前，应将轴上原有的接地
保护碳刷提起来，发电机两侧轴与轴承用铜碳刷短
路，用交流电压表测量发电机轴上电压U1。
然后将
发电机轴与轴承经铜丝短路，消除油膜的压降，在
励磁机侧，测量轴承支座与地之间地电压U2。
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图4-1轴电压测量接线示意图
当U1〜U2时，说明绝缘垫绝缘良好。
当U1> U2时，说明绝缘垫绝缘不好。
当U1 v U2时，说明没有测量准确，应检查测
量方法与仪表是否准确，重新测量。
测量时，可用高内阻的交流电压表，在发电机各种工况下（包括空载励磁机，空载额定电压，短路额定电流及不同负荷下）进行测量。
对于采用半导体励磁的发电机，不仅要测量轴电压，还要测量轴电压的谐波分量。
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发电机轴电压测量
一、发电机轴电压测量目的；
发电机组由于某些原因引起发电机组轴上产生了电压，如果在安装或运行中，没有采取足够的措施，当轴电压足以击穿轴与轴承间的油膜时，便发生放电，会使润滑冷却的油质逐渐劣化，严重者会使轴瓦烧坏，被迫停机造成事故。
所以在运行中，测量检查发电机组的轴及轴承间的电压是十分必要的，对于检修机组判定轴瓦绝缘是否良好具有重要意义。
根据《电力设备预防性试验规程-?DL/T?596—1996》，轴电压应小于10V。
根据测量结果并在检修期内消除轴瓦隐患，有利于发电机长期稳定运行。
二、产生轴电压的原因：
1.由于发电机的定子磁场不平衡，在发电机的转轴上产生了感应电势。
磁场不平衡的原因一般是因为定子铁芯的局部磁阻较大（例如定子铁芯锈蚀），以及定、转子之间的气隙不均匀所致。
高速蒸汽产生的静电?由于汽轮发电机的轴封不好，沿轴有高速蒸汽泄漏或蒸气缸内的高速喷射等原因而使转轴本身带静电荷。
这种轴电压有时很高，可以使人感到麻手，但它不易传导至励磁机侧，在汽机侧也有可能破坏油膜和轴瓦，通常在汽机轴上接引接地碳刷来消除。
为了消除轴电压经过轴承、机座与基础等处形成的电流回路，可以在励磁机侧轴承座下加垫绝缘板。
使电路断开，但当绝缘垫因油污、损坏或老化等原因失去作用时，则轴电压足以击穿轴与轴承间的油膜而发生放电，久而久之，就会使润滑和冷却的油质逐渐劣化，严重者会使转轴和轴瓦烧坏，造成停机事故。
三、发电机结构特点
330MW发电机由东方汽轮发电机厂生产。
发电机冷却方式为水氢氢。
在发电机进行轴瓦座绝缘测量，绝缘值要求最小不得低于Ω，否则要对轴瓦进行干燥处理，规范轴瓦安装工艺，直至轴瓦对地绝缘合格。
轴电压测量，用电压表交流电压档，使用轴电压测量碳刷，注意测量回路是否接触良好。
高于规程4V要求的，要对具体原因需要进一步分析。
? 应注意的技术措施：? 1、测量应采用合适档位的交流电压表，测量的连结线与转轴的接触必须用专用电刷，测量轴承与底座的电压时，应将轴承外壳和转轴之间用导线短路，防止轴承和转轴之间存在油膜而影响测量结果；? 2、注意电刷与转轴表面接触应保证良好，为了保证测量结果的准确性，应重复进行测量，观察各次测量值是否一致，当轴承座与底座间是双重绝缘垫片时，还应分别测量轴承与金属垫片、金属垫片与底座间的绝缘电阻。
? 3、为了保证测量准确，还应测量发电机汽端大轴对地电压，应接近0V，否则应清理大轴接地碳刷。
? 4、为了防止测量中对转子接地保护干扰，应申请短时退出#1发电机转子一点、转子两点接地保护，测量结束后恢复投入。
? 5、测量过程中要密切监视#1机电气各项参数，发生异常时立即停止测量工作。
6、要记录测量过程中的汽端、励端及大轴电压数据并进行对比，有条件进行发电机50%负荷（165MW）及空载（低于20MW）测量的应及时记录其数据分析对比。
轴电压判定的依据：比较测量发电机汽励两端轴电压U2及励端轴对地电压U3，如两者相等，说明绝缘良好；如U2大于U3，并且超过U3值的10％时，或者U3测量值过低（明显小于以往测量值，甚至接近0V），说明轴承绝缘不良，应当处理绝缘垫片，擦拭表面油污，利用检修机会进行处理；如U2小于U3，说明汽端大轴接地碳刷接触不良，或者测量结果不准确，应清理接地碳刷后重新测量。
五、安全防范措施：
1、发电机励端端盖沿轴存在漏氢，将轴电压测量碳刷插入时产生火花，发生氢气燃烧事故。
预控措施：励磁小室门应保证两侧均开启，保证良好通风，测量前使用漏氢检测仪测量碳刷安装位置是否漏氢，必要时使用风扇对测量位置进行通风。
2、测量人员的安全：衣服或身体部位碰到发电机高速旋转的转子，造成人身伤害。
预控措施：工作时穿工作服，袖口紧闭，工作中与转动部位保持一定的安全距离，并设专人监护。