唐萊智　林森　孟青春

【摘 要】主泵是核電廠主回路系統(tǒng)核心設(shè)備，用于驅(qū)動反應(yīng)堆冷卻劑通過堆芯，帶走堆芯產(chǎn)生的熱量；鑒于主泵的重要性，主泵電機(jī)的調(diào)試對于核電廠一回路水壓試驗這一節(jié)點至關(guān)重要。本文對海南昌江核電廠主泵電機(jī)在水壓試驗期間的電氣調(diào)試內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)的匯總，歸納了調(diào)試期間發(fā)現(xiàn)的問題及處理方法，對今后同類型的大型電機(jī)調(diào)試具有極強(qiáng)的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】電機(jī)；調(diào)試；CT；軸絕緣

0 前言

主泵作為核電廠一回路中唯一高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，用于驅(qū)動冷卻劑以大流量通過反應(yīng)堆堆芯，把堆芯中產(chǎn)生的熱量傳送給蒸汽發(fā)生器，其作用猶如人體的“心臟”，使主泵的水力部件可以完成其全部功能。

海南昌江核電廠主泵電機(jī)為立式電機(jī)，沿電機(jī)軸由上至下：上部軸承組件、轉(zhuǎn)子及定子、飛輪、下導(dǎo)軸承、半聯(lián)軸器等。

1 電氣試驗[1]

主泵電機(jī)啟動前的電氣試驗項目有電機(jī)耐壓試驗、電機(jī)繞組絕緣和直阻測量、加熱器直阻和絕緣測量、軸絕緣測量、電容器試驗、CT單體試驗等常規(guī)試驗，相序檢查及CT差動保護(hù)試驗。

1.1 電機(jī)耐壓試驗

由于電機(jī)在出廠時已做過耐壓試驗，屬于破壞性試驗，為避免對電機(jī)造成可能的損傷，電機(jī)在現(xiàn)場需要進(jìn)行的耐壓試驗電壓控制在不超過額定電壓的80%，即4.8kV，耐壓試驗后，檢查繞組絕緣不應(yīng)有明顯變化。

1.2 電機(jī)繞組絕緣和直阻測試

測量電壓為2500V。

主泵電機(jī)的進(jìn)線端并聯(lián)有0.25μF的電容器，用于濾除諧波過電壓，由于電容器接地，帶電容器測量時絕緣值僅有18MΩ，所以測量繞組絕緣時需要拆除電容器，電機(jī)繞組的60S絕緣值測量結(jié)果為1500MΩ，吸收比大于1.3，滿足要求。

直阻的標(biāo)準(zhǔn)要求為線間電阻差別不超過最小值的1%。

1.3 軸承絕緣測量

大型電機(jī)在運行時為避免軸電壓通過軸承回路產(chǎn)生軸電流，軸電流不但破壞油膜的穩(wěn)定，而且由于放電在轉(zhuǎn)軸和軸承內(nèi)圈的表面，產(chǎn)生很多蝕點，對軸瓦造成腐蝕，破壞了軸承與轉(zhuǎn)軸的良好配合，破壞油膜形成條件，從而使軸承無法工作，必須要求一定的軸承絕緣，以阻斷電流的產(chǎn)生，為此在電機(jī)設(shè)計過程中，增加了很多絕緣墊片及絕緣螺栓，軸絕緣的測量主要是驗證這些絕緣零部件是否正確安裝并有效。

測量時應(yīng)拆除所有與軸直接或間接連接的接地點。

主泵電機(jī)軸承絕緣要求使用250V直流電壓測量，要求軸對地絕緣1MΩ以上。

1.4 電加熱器直阻和絕緣測量

主泵電機(jī)加熱器絕緣值要求需要大于0.5MΩ，為三相380V供電，電阻值與出廠值相比較，應(yīng)無明顯變化。

1.5 相序測量

電機(jī)在接線前，為避免相序錯誤造成電機(jī)反轉(zhuǎn)，需要核查電機(jī)相序。盡管電機(jī)本身自帶防反轉(zhuǎn)裝置，但電機(jī)發(fā)生反轉(zhuǎn)時的力矩太大，容易損壞防反轉(zhuǎn)裝置，導(dǎo)致卡死。

相序測量需要盤車過程中進(jìn)行，在電機(jī)頂端由人員按電機(jī)正常旋轉(zhuǎn)方向盤車；使用三塊萬用表，分別為表1，表2，表3，調(diào)到直流毫伏檔，觀察3個表讀數(shù)變化，根據(jù)對稱三相波形（相差120度），以確定是否為正相序。

1.6 CT試驗

主泵電機(jī)CT試驗，主要包括各繞組絕緣，直阻，變比，極性，伏安特性測量。其中CT估安特性測量是重點，可通過傳統(tǒng)試驗設(shè)備或?qū)Ｓ脙x器來進(jìn)行測量。

1.6.1 用傳統(tǒng)試驗設(shè)備

利用調(diào)壓器、升壓變、電流表、PT、電壓表試驗。

通常情況下電流互感器的電流加到額定值時，電壓已達(dá)400V 以上，用傳統(tǒng)試驗設(shè)備試驗時，調(diào)壓器無法將220V 電源升到試驗電壓，必須使用一個升壓變（其高壓側(cè)輸出電流需大于電流互感器二次側(cè)額定電流）升壓，一個PT或FLUKE87 型萬用表讀取電壓。由于FLUKE87 型萬用表可測最高交流電壓為4000V，故可用它直接讀取電壓而無需另接PT。

1.6.2 利用CT測試儀

目前生產(chǎn)的CT 伏安特性測試儀一般電壓可升至3000V，且具備數(shù)字電壓、電流顯示功能，可直接打印出CT 特性曲線。采用博電PCT200A測試儀，可同時測量變比，極性，直阻等數(shù)據(jù)。根據(jù)互感器勵磁拐點電壓不同，調(diào)節(jié)輸出頻率，可以在較低電壓下進(jìn)行試驗，試驗過程安全、簡單，工作效率極高，勞動強(qiáng)度小，理論上可以對所有電磁式電流互感器進(jìn)行試驗。

1.7 CT差動保護(hù)試驗

試驗前抽出主泵斷路器，由1LKB變壓器柜引380V交流電源接至短路小車（約為70m，電纜橫截面185mm2），將短路小車接至斷路器靜觸頭。試驗時先在1LKB變壓器側(cè)合閘，給主泵電機(jī)送380V電源，由于電壓等級過低，主泵電機(jī)無法轉(zhuǎn)動，此時電機(jī)堵轉(zhuǎn)，電流大致為200A，電機(jī)側(cè)CT和6kV側(cè)CT都將感應(yīng)出電流，大約為0.2A，如果CT極性接法正確，差動保護(hù)裝置SPAE010合成電流將約為0，保護(hù)不會動作；如果CT極性接法錯誤，二次合成電流將為0.4A，大于保護(hù)整定值，差動保護(hù)裝置將啟動跳閘。以此來驗證CT的極性，試驗時在差動保護(hù)裝置電流入口處加個鉗形電流表實時觀察電流變化情況。

1.8 電容器試驗

電容器試驗主要為絕緣電阻的測量。

2 調(diào)試問題匯總

2.1 軸絕緣為0

其他電廠在大修時出現(xiàn)過主泵電機(jī)軸絕緣失效的重大問題，為此在發(fā)現(xiàn)軸絕緣不合格的問題后，立即開展全面檢查。

最終發(fā)現(xiàn)在電機(jī)裝配過程中，漏裝了油箱冷卻水管絕緣墊、螺栓絕緣套，導(dǎo)致軸絕緣不合格。

2.2 CT伏安特性不合格[2]

在測量中性點接線盒內(nèi)的CT伏特性曲線時，使用是博電PCT200A互感器綜合測試儀，測不出伏安特性曲線；使用傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行測量時，對CT的一次側(cè)施加電壓，加到700V就無法上升，初步判斷CT內(nèi)部出現(xiàn)故障。將一相CT解體后發(fā)現(xiàn)，CT端部繞組已出現(xiàn)燒黑的痕跡。兩臺電機(jī)中，有5臺CT均出現(xiàn)問題，為保證CT完好無損，于是緊急從2#機(jī)組兩臺主泵電機(jī)拆下CT替換。

初步懷疑CT是在電機(jī)出廠試驗過程中，二次側(cè)發(fā)生了開路，二次繞組感應(yīng)出極高電壓，擊穿繞組。

二次側(cè)開路的情況容易發(fā)生，為避免再次發(fā)生開路情況，主泵電機(jī)啟動前的電氣檢查中，CT接線檢查是重點，在后期的2#泵電機(jī)調(diào)試前的檢查中，及時發(fā)現(xiàn)了CT二次接線漏接的巨大風(fēng)險，排除了隱患。

2.3 頂軸油泵供電方式更改

頂軸油泵1RCP011PO，1RCP012PO，1RCP021PO，1RCP022PO在正常配電段1LK*段上，這就出現(xiàn)一種情況：當(dāng)外部失電時，主泵電機(jī)停運，頂軸油泵也會由于失電無法啟動，主泵電機(jī)停運過程中無法建立油膜，軸承就會燒毀。其他電站項目曾出現(xiàn)此類事件。

在主泵電機(jī)試驗中，實施TSD，將頂油軸油泵電源臨時更改至應(yīng)急配電段1LL*段上，失電時可由柴油機(jī)供電，控制電源更改到1LBJ上。

目前，已由設(shè)計院出改單，將兩臺主泵電機(jī)的四臺頂油泵電源全部更改為1LLA下游的1RCP200CR（頂軸油泵就地配電箱）內(nèi)。

3 結(jié)束語

主泵電機(jī)整個調(diào)試過程中，解構(gòu)設(shè)備的部件、特性，尤其在出現(xiàn)了問題之后，查找到了問題的癥結(jié)并進(jìn)行處理，這為主泵電機(jī)維保工作提供了寶貴的經(jīng)驗，也為主泵電機(jī)的安全穩(wěn)定運行提高生產(chǎn)效益可下了基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]才家剛.TM306-62電機(jī)試驗手冊[M].3版.北京：中國電力出版社，1997.

[2]雷珥梅.CT伏安特性試驗及數(shù)據(jù)分析[C].2010年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分），2010：364-375.

[責(zé)任編輯：王偉平]