（山西漳电同华发电有限公司 山西忻州 034114）
摘要：某电厂对引风机“汽电双驱”改造，系统投运一段时间后出现引风机振动增大现象，经检修发现引风机滚动轴承与变速离合器棘爪存在不同程度的电腐蚀情况，本文针对上述问题进行了分析并给出具体的预防措施。
关键词：引风机；汽电双驱；轴电流；预防措施
1 引风机“汽电双驱”系统概述
引风机“汽电双驱”就是利用小汽机与电机同时驱动引风机，小汽机运行时调门全开，当小汽机出力不能满足引风机要求时，电机为电动状态补偿小汽机出力不足，当小汽机出力超出引风机需求时，电机转为发电状态消耗多余的能量，并将所发的电送入厂用电系统，这样既可以降低厂用电率又可以降低供电煤耗，目的是增加企业效益。引风机、电机、变速离合器、小汽机同轴同侧布置（见图一），引风机额定转速为 745rad/min，引风机电机额定转速为745rad/min，变速离合器变比为 7.11，其输入转速为5300rad/min，输出转速为745rad/min，当小汽机转速超过电机转速时，变速离合器大小齿啮合，小汽机并入系统，小汽机调门继续开大直到全开，此时系统为“汽电双驱”工况，当小汽机转速低于电机转速时，变速离合器大小齿脱开，小汽机从系统切除，此时系统为“电机单驱”工况。引风机通过电机启动，电机可以单独带引风机运行，小汽机不能单独带引风机运行。
图一、引风机“汽电双驱”系统模型
2 引风机振动增大及发现设备损坏过程
2016年8月27日起四台小汽机相继投入使用，一个月后四台引风机振动均出现增大，并随时间推移持续上升，为了保持机组的安全稳定运行，遂将四台引风机小机陆续退出运行，引风机振动不再继续增大。由于两台机组分别于3、4月份并网，小汽机没有投运前均为引风机电机单驱运行，未出现上述现象而且引风机轴承温度没有明显上升，分析认为是由于小汽机并入系统后使轴系加长，由于共振导致振动增大，为了保证机组的安全稳定运行，没有再投入“汽电双驱”工况。通过对引风机拆解检查发现，引风机滚动轴承存在电腐蚀现象，后拆解变速离合器发现棘爪也存在电腐蚀现象，遂测量电机轴两端发现存在大于1V的感应轴电压[1]（四台引风机电机轴电压测量结果见表一），排除了由于轴系增长导致振动增大的原因。
3 轴电流产生的原因
轴电压形成的原因主要为环绕电动机轴的磁路不平衡所引起，这个不平衡的磁通切割转轴，就在轴的两端感应出轴电压。造成磁路不平衡的因素很多，如转子运转不同心、定子铁芯扇型冲片叠装接缝不对称、硅钢片磁导取向不同造成磁导率不同、铁心槽和通风孔的存在致使磁路不平衡等，要彻底根除轴电压不现实，轴电压构成回路就会产生轴电流[2]。本系统由于引风机滚动轴承、变速离合器棘爪均接地，当变速离合器啮合，小汽机投入运行（汽电双驱工况）时，电机轴两端的轴电压经过电机轴、引风机滚动轴承、变速离合器棘爪以及大地构成回路形成轴电流，此电流经测量有30A左右，造成引风机滚动轴承、变速离合器棘爪电腐蚀并最终引起引风机振动增大。
4 临时处置措施
轴电压对系统是没有伤害的，只有形成较强的轴电流才会对轴承、棘爪造成破坏。由于在设计之初并没有考虑轴电流对系统的影响，因此没有使用绝缘联轴器，而是采用常规的办法将电机引风机侧滑动轴承设计为绝缘滑动轴承，电机变速离合器侧滑动轴承设计为非绝缘滑动轴承，并在电机变速离合器侧大轴上增加接地碳刷释放感应电荷，以此来消除轴电压的影响。由于生产绝缘联轴器涉及到设计、选取绝缘材料、浇筑成型、成品试验等多道工序，生产时间较长，为了保证机组安全稳定运行，采取临时措施在电机引风机侧大轴上又增加一组接地碳刷，接地碳刷刷架与电机轴承通过绝缘套管绝缘，接地碳刷通过绝缘线接地，通过此方法分流引风机滚动轴承和变速离合器棘爪上的轴电流，此方法只能减少流过引风机滚动轴承和变速离合器棘爪上的轴电流延长其使用寿命，并不能彻底切断轴电流回路根除轴电流。
5 最终解决方案
要彻底根除轴电流必须切断轴电流回路，因此采取的方法为将电机与变速离合器侧的联轴器更换为绝缘联轴器，电机变速离合器侧滑动轴承更换为绝缘滑动轴承，去掉电机变速离合器侧大轴上增加的接地碳刷，这样整个轴系虽然仍存在引风机滚动轴承与电机引风机侧接地碳刷两个接地点，但均在电机引风机一侧，在电机变速离合器一侧回路被切断，轴电压在电机轴两端不会构成回路不能产生轴电流，而保留电机引风机侧接地碳刷是为了保护引风机滚动轴承免受轴电压的损害。
6 改造后运行情况
改造后，引风机“汽电双驱”运行时再次进行了轴电流测量，未测出有轴电流的存在，引风机振动等各项指标均合格。为了保证绝缘材料的可靠性，要求电气专业每周对绝缘联轴器、绝缘滑动轴承的绝缘电阻与轴电流进行测量记录，分析测量值的变化情况，如发现绝缘电阻下降或产生轴电流[3]，及时检查原因，更换损坏的绝缘联轴器和绝缘滑动轴承。
参考文献
[1]兆瓦级风力发电机轴电压现场测量与分析[J].电网与清洁能源,2015，6：97-103.
[2]发电机轴电压和轴电流的危害及其防护[J].电机技术,2016，5：38-41.
[3]汽轮发电机碳刷故障引起轴电流报警原因分析和应急处理[J].大电机技术,2016，3：46-49.
论文作者:曹天明,毛军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/17
标签：引风机论文; 电机论文; 汽机论文; 离合器论文; 电流论文; 棘爪论文; 联轴器论文; 《电力设备》2017年第19期论文;