Для предотвращения электроэрозионного износа вкладышей подшипников и шеек ротора, возникающего из-за контурных токов, корпуса подшипников турбогенераторов изолируют от «земли».
Согласно требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ), турбогенераторы мощностью более 3 МВт обязаны иметь электрическую изоляцию хотя бы одного подшипника от фундаментной плиты, чтобы исключить замыкание тока через вал и подшипники. Для синхронных машин дополнительно изолируют подшипник со стороны контактных колец, водородное уплотнение, а также все подшипники возбудителя. На каждом маслопроводе изолированного подшипника и водородного уплотнения следует устанавливать два последовательно электрически изолированных фланцевых соединения.
Контроль изоляции подшипников и других изолированных узлов, связанных с валом генератора, является одним из ключевых способов предупреждения электроэрозионных повреждений подшипников в период эксплуатации.
К изолированным узлам генератора относятся:
- заднее водородное уплотнение генератора;
- подшипники возбудителя и подвозбудителя;
- маслопроводы изолированных подшипников и водородных уплотнений;
- задний торцевой щит (при воздушном охлаждении);
- диффузоры генератора со стороны возбудителя;
- торцевые щиты возбудителя с металлическими уплотнениями вала;
- «кронштейн» релейных щеток схемы контроля замыкания ротора (КЗР).
Согласно Сборнику распорядительных материалов по эксплуатации энергосистем РАО «ЕЭС России», часть 1, п.6.3, для безаварийной работы турбогенераторов необходимо:
- контролировать изоляцию корпусов подшипников генератора, возбудителя и подвозбудителя относительно «земли»;
- измерять сопротивление масляной пленки в подшипниковых узлах и водородных уплотнениях вала генератора.
Во время эксплуатации проверка состояния изоляции подшипников генератора и их масляной пленки проводится не реже одного раза в месяц по методике эксплуатационного циркуляра Ц-05-88(Э). При этом сопротивление изоляции корпуса подшипника должно быть не менее 2 кОм, а масляной пленки — не менее 1 кОм.
Измерение сопротивления торцевых щитов, диффузоров с металлическими уплотнениями вала и изолированных фланцев маслопроводов требует специальной подготовки персонала или применения готовых схем контроля.
Устройство контроля изоляции подшипников
Для контроля состояния изоляции применяются устройства типа JUVTEK K40. Эти приборы подходят для турбогенераторов с любой системой возбуждения и могут работать с генераторами как с защитой ротора от замыкания на землю, так и без нее.
Возможности JUVTEK K40-4:
- контроль сопротивления подшипника независимо от наличия заземления ротора;
- методика измерений полностью соответствует Эксплуатационному циркуляру Ц-05-88(Э);
- контроль отскока релейных щеток;
- автоматическое измерение всех контролируемых параметров;
- передача данных в АСУ в цифровом виде (Modbus RTU) или аналоговом виде (4–20 мА).
Подробнее про устройства контроля изоляции подшипников можно узнать здесь.