千兆瓦静态励磁发电机高频轴电流调谐滤波器研究

许焕清，王宏华，王成亮

（1.江苏方天电力技术有限公司，南京211102；2.河海大学能源与电气学院，南京210098）

0 引 言

1 000 MW发电机在全国装机容量的占比逐年提高，百万千瓦发电机的可靠性对电力系统显得更为重要。近五年江苏省机组非计划停运分析表明，1 000 MW机组在非计划停运总次数中占了很高比例，特别是发电机原因造成的非计划停运呈现较大幅度的增长趋势。

在机组运行中，发电机轴两端之间、转轴与地或轴承之间形成的电压，称之为轴电压。轴电压是制约大型同步发电机安全可靠运行的重要问题之一。过高的轴电压会击穿发电机轴与轴承间的润滑油膜而产生放电，造成电腐蚀，损害轴承等部件，加速机械磨损，缩短电机寿命，严重时会造成停机，危及电力系统的稳定运行，造成重大损失。

国内外学者和工程师们已经认识到轴电压问题所产生的严重危害，相关文献对于电动机和较小容量发电机的轴电压问题开展了大量研究［1-9］。现场经验表明［10-15］，发电机在运行时产生的轴电压是不可避免的，300 MW及以下发电机轴电压多为3 V～5 V，现场不少1 000 MW发电机轴电压接近20 V，个别发电机出现了50 V左右的轴电压。现有文献［1，4，12-15］对发电机轴电压产生的原因进行了定性分析，但对1 000 MW发电机轴电压和轴电流抑制措施的建模仿真和深入研究开展得较少。

轴电压对发电机的危害主要源于异常的轴电压产生的轴电流。当轴电流密度很大时，轴电流通过的轴颈、轴瓦等部件将被烧坏；……