一种核反应堆主泵电机的轴绝缘异常处理方法与流程

本发明涉及核电站反应堆主泵技术领域，尤其提供一种核反应堆主泵电机的轴绝缘异常处理方法。

背景技术：

国内某核电厂反应堆主泵为100型主泵，100型核反应堆主泵电机采用法国jspm公司及国内adjv公司(jspm与东方电气的合资公司)生产的某型号电机。100型核反应堆主泵电机为立式鼠笼型，单速三相感应式电动机，电压6.6kv，额定功率6500kw，额定转速1485rpm。

100型核反应堆主泵的电机上部装有一个组合式双向金斯伯里型止推轴承和二个径向轴承。径向轴承分置于止推轴承上、下方，采用碳钢上挂巴氏合金制成。止推轴承在止推转盘的上、下两面各有8块碳钢上挂巴氏合金制成的止推轴瓦，推转盘把推力负荷均匀地分配到各止推轴瓦上。随着电机轴和止推转盘的转动，油液的力作用在止推轴瓦上，使其略微倾斜，并在轴瓦和平衡垫之间建立一层薄油膜，使轴瓦与平衡垫不接触。

根据电机设计要求，100型核反应堆主泵电机在连接靠背轮前或空载实验前必须测量电机轴绝缘，要求使用500兆欧表500v高压挡测量，轴绝缘电阻要求≥3kω。

轴绝缘与轴电压/轴电流的产生息息相关。其中，轴电压是由于磁场不对称、供电电流谐波、制造安装不当、气隙不均或静电感应等原因运行中的交直流电机转子两端的轴间会产生一个较小值的电位差。轴电压通过电机两端轴承对地(中小型电机轴承与机壳连为一体)成为电气通路产生轴电流，轴电流通过轴承时对轴承产生损害。

正常情况下，转轴与轴承间有润滑油膜的存在，能起到绝缘的作用。对于较低的轴电压，这层润滑油膜仍能保护其绝缘性能，不会产生轴电流。但是当轴电压增加到一定数值时，尤其在电动机启动时，轴承内的润滑油膜还未稳定形成，轴电压将击穿油膜而放电，构成回路，轴电流将从轴承和转轴的金属接触点通过，由于该金属接触点很小，所以这些点的电流密度大，在瞬间产生高温，使轴承局部烧熔，被烧熔的轴承合金在碾压力的作用下飞溅，于是在轴承内表面上烧出小凹坑。一般由于转轴硬度及机械强度比轴承烧熔合金的高，通常表现出来的症状是轴承内表面被压出条状电弧伤痕。

轴电流途经轴颈与轴瓦间的油膜时产生电弧放电，一方面电弧使油膜油质变坏，另二方面在轴颈和轴瓦的面上产生小的放电斑点(凸点或凹点)，破坏了油膜的形成，破坏了轴颈与轴瓦的良好配合，从而发展到轴承无法工作，增加轴承中的摩擦力，造成轴承温度升高，甚至烧坏轴承造成重大事故。

在实际使用过程中，100型核反应堆主泵电机轴绝缘经常性出现轴绝缘低、轴绝缘波动等异常情况，目前，对于轴绝缘异常情况基本都是靠工作人员的经验进行排查，无法快速地将轴绝缘出现异常的地方排查出来，从而造成维修成本高，人力物力资源浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种核反应堆主泵电机的轴绝缘异常处理方法，旨在解决现有技术中当电机轴绝缘出现异常时，因根据工作人员的检验进行排查而导致维修成本高，人力物力资源浪费的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种核反应堆主泵电机的轴绝缘异常处理方法，包括以下步骤：

s1、对电机上各个部件进行加热，然后检测电机上各个部件的轴绝缘状态；

s2、检查电机附件与电机之间的绝缘材料的轴绝缘状态，所述电机附件包括：上轴承油冷器、上轴承油位计、压力开关、顶轴油泵组、接线箱；

s3、检查电机的绝缘槽、挡块及绝缘销的轴绝缘状态；

s4、检查电机中上轴承室与定子机架的连接螺栓的防松绑丝与绝缘销的轴绝缘状态；

s5、检查顶轴油泵组、油压开关、油位开关与上轴承的整体轴绝缘状态；

s6、检查电机中上轴承和下轴承上的测温探头的轴绝缘状态；

s7、检查下轴承座的轴绝缘状态；

s8、检查上轴承座的轴绝缘状态。

进一步地：在步骤s1中还包括：使用烘干机对电机上各个部件的绝缘部位进行烘干。

进一步地：在步骤s2中，其中顶轴油泵组的轴绝缘检查还包括以下处理步骤：

s21、确定油箱中的油位高于顶轴油泵入口；

s22、检查顶轴油泵的缸体内的清洁度，并对缸体进行吸尘处理；

s23、拆卸压滤器，将压滤器保持架上的滤网拆下，然后使用专用堵头安装在压滤器保持架上对压滤器进行封堵；

s24、拆卸顶轴油泵入口法兰、三通接口与过滤器法兰之间的连接螺栓，拆卸三通接头与安全阀法兰之间的连接螺栓，以及拆卸顶轴油泵与支架之间的连接螺栓，然后将顶轴油泵与支架分离，接着检查支架上的下绝缘板的轴绝缘状态。

进一步地：在步骤s2中采用压缩空气吹扫方式对所述电机附件进行清洁，以便观察所述电机附件的轴绝缘状态。

进一步地：在步骤s3中包括以下处理步骤：

s31、确认绝缘槽中的积水情况；

s32、拆卸绝缘槽内的挡块，清理绝缘槽内的积水并采用烘干机对绝缘槽内的绝缘垫进行干燥；

s33、使用压缩空气吹扫方式对绝缘槽内进行清洁。

进一步地：在步骤s4中还包括：对上轴承室的连接螺栓处的绝缘垫片进行轴绝缘检查。

进一步地：在步骤s7中包括以下处理步骤：

s71、确认下轴承润滑油水分含量以及对下轴承进行清洁，s72、拆解下轴承并对下轴承绝缘垫片进行轴绝缘检查；

在步骤s71中对下轴承进行清洁包括以下处理步骤：

s711、对下轴承上的测温探头进行拆卸、清洁并进行轴绝缘检查，

s712、对上油挡进行拆卸，并清理转子上的浮锈，

s713、对下轴承室排油，并对下轴承座进行吸尘处理，

s714、对下轴承室进行充/排油试验。

进一步地：在步骤s72中还包括：对下轴承的内套筒进行检查，若所述内套筒出现磨损现象，应对内套筒作如下处理步骤：

s721、对内套筒磨损位置进行打磨；

s722、对内套筒的腔室内进行吸尘处理，并采用压缩空气方式进行吹扫，直至内套筒内无杂质，以及轴绝缘检查显示正常；

s723、对内套筒的腔室内填充润滑油，浸泡若干时间后排出，重复充/排油直至排出的润滑油无杂质；

s724、对内套筒的腔室内再次采用压缩空气方式进行吹扫，直至内套筒内无杂质，以及轴绝缘检查显示正常。

进一步地：在步骤s7中还包括：对下轴承的瓦座支架的绝缘垫片进行轴绝缘检查，并采用吸尘和空气压缩吹扫方式进行杂质清理。

进一步地：在步骤s7中还包括：对下轴承的上/下油档的间隙处进行杂质清理。

进一步地：在步骤s8中包括以下处理步骤：

s81、拆卸油冷器；

s82、使用专用顶轴工具将上轴承、转子顶起；

s83、检查上轴承座下部绝缘垫片的轴绝缘状态。

进一步地：在步骤s81中还包括：对所述油冷器的绝缘板进行轴绝缘检查。

进一步地：在步骤s81中还包括：对所述油冷器以及其进/出口管进行轴绝缘检查。

本发明的有益效果：本发明提供的一种核反应堆主泵电机的轴绝缘异常处理方法，当电机轴绝缘出现问题时，先对电机外部进行排查，再对电机内部进行排查，遵循由易到难的原则，从而有效、快速地对电机上出现轴绝缘异常部位进行排查，相对现有技术中，根据工作人员的经验对电机轴绝缘进行排查来说，具有轴绝缘异常排查效率高、维修成本低，节约人力物力的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的核反应堆主泵电机的轴绝缘异常处理方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中步骤s2的流程示意图；

图3为本发明实施例中步骤s3的流程示意图；

图4为本发明实施例中步骤s7的流程示意图；

图5为本发明实施例中步骤s71的流程示意图；

图6为本发明实施例中步骤s72的流程示意图；

图7为本发明实施例中步骤s8的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1-7所示，现对本发明实施例提供的一种核反应堆主泵电机的轴绝缘异常处理方法，进行详细介绍，所述轴绝缘异常处理方法包括以下步骤：

s1、对电机上各个部件进行加热，然后检测电机上各个部件的轴绝缘状态；

s2、检查电机附件与电机之间的绝缘材料的轴绝缘状态，所述电机附件包括：上轴承油冷器、上轴承油位计、压力开关、顶轴油泵组、接线箱；

s3、检查电机的绝缘槽、挡块及绝缘销的轴绝缘状态；

s4、检查电机中上轴承室与定子机架的连接螺栓的防松绑丝与绝缘销的轴绝缘状态；

s5、检查顶轴油泵组、油压开关、油位开关与上轴承的整体轴绝缘状态；

s6、检查电机中上轴承和下轴承上的测温探头的轴绝缘状态；

s7、检查下轴承座的轴绝缘状态；

s8、检查上轴承座的轴绝缘状态。

在本实施例中轴绝缘状态是指检测出来的轴绝缘值，然后判断检测出来的轴绝缘值是否在正常标准范围内，以便排查电机上轴绝缘出现异常的部位。其中，在本实施例中，使用电加热器对电机的各个部件进行加热。

其中，本发明提供的一种核反应堆主泵电机的轴绝缘异常处理方法，遵循由易到难的原则，当电机轴绝缘出现问题时，先对电机外部进行排查，再对电机内部进行排查，从而有效、快速地对电机上出现轴绝缘异常部位进行排查，相对现有技术中，根据工作人员的经验对电机轴绝缘进行排查来说，具有轴绝缘异常排查效率高、维修成本低，节约人力物力的优点。

具体地：在步骤s1中还包括：使用烘干机对电机上各个部件的绝缘部位进行烘干，烘干机的作用是与电加热器配合来加快电机中水分的蒸发，从而来排除因水分过多而引起的轴绝缘异常。

当核电站主泵在停运期间，应该保证电加热器在工作状态中，并定期检测电机轴绝缘状态，当核电站风机制冷停运期间、通风全停期间需保证电加热器在工作状态，当通风全投运期间，需要考虑和控制环境湿度，而且通风全停和电加热器停止工作不能同时进行。

其中，如图2所示，在步骤s2中，因电机附件与电机之间均设有绝缘材料，同时电机附件在电机的外部，所以该绝缘材料出现异常时易被发现和处理，因此，当电机轴绝缘出现异常时，应首先排除电机与电机附件之间的轴绝缘异常。在排查异常处理过程中，通过压缩空气吹扫的方式并连接监视绝缘变化来排查，例如通过压缩空气吹扫绝缘材料时，绝缘值出现波动或者检测绝缘时伴随放电声，则优先排查该出绝缘异常。其中接线箱主要用于起到保护电线和连接电线的作用。

具体地：在步骤s2中，其中顶轴油泵组的轴绝缘检查包括以下处理步骤：

s21、确定油箱中的油位高于顶轴油泵入口；

s22、检查顶轴油泵的缸体内的清洁度，并对缸体进行吸尘处理；

s23、拆卸压滤器，将压滤器保持架上的滤网拆下，然后使用专用堵头安装在压滤器保持架上对压滤器进行封堵；

s24、拆卸顶轴油泵入口法兰、三通接口与过滤器法兰之间的连接螺栓，拆卸三通接头与安全阀法兰之间的连接螺栓，以及拆卸顶轴油泵与支架之间的连接螺栓，然后将顶轴油泵与支架分离，接着检查支架上的下绝缘板的轴绝缘状态。

其中，步骤s21用于排查顶轴油泵组的密封性和供油是否正常，防止因油泄露而在顶轴油泵内形成油泥而影响轴绝缘，步骤s22用于对缸体进行清洁，以便将缸体内的油泥和其他杂质进行清除，同时进行吸尘处理，用于保证缸体的轴绝缘正常，步骤s23采用专用堵头用于防止油泄露，有效保证顶轴油泵的密封性，步骤s24用于对支架上的下绝缘板进行轴绝缘检测，从而将整个顶轴油泵组的轴绝缘异常进行排除。

具体地，在步骤s2中采用压缩空气吹扫方式对电机附件进行清洁，以便观察电机附件的轴绝缘状态。

具体地：如图3所示，在步骤s3中包括以下处理步骤：

s31、确认绝缘槽中的积水情况；

s32、拆卸绝缘槽内的挡块，清理绝缘槽内的积水并采用烘干机对绝缘槽内的绝缘垫进行干燥；

s33、使用压缩空气吹扫方式对绝缘槽内进行清洁；其中烘干机与采用压缩空气吹扫方式用于加快水分的蒸发，节约绝缘异常排查时间，提高排查效率，当绝缘槽清理干净后，对绝缘槽做好防异物封堵和保护动作，用于防止水或异物进入到绝缘槽中而引起的轴绝缘异常。

具体地：其中步骤s4在检查电机中上轴承室与定子机架连接螺栓的防松绑丝与绝缘销的轴绝缘状态时，主要检查防松绑丝与绝缘销是否搭接，正常情况下，防松绑丝未与绝缘销搭接从而形成接地将轴电流导走；在步骤s4中还包括：对上轴承室的连接螺栓处的绝缘垫片进行绝缘检查，用于排查上轴承室处的轴绝缘异常。

具体地，在本实施例中，步骤s5主要用于检查顶轴油泵组、油压开关、油位开关与上轴承的整体轴绝缘状态，整体轴绝缘状态是指轴油泵组、油压开关、油位开关与上轴承之间的绝缘材料的绝缘性，以及轴油泵组、油压开关、油位开关本身的绝缘性，若其表面有异物进行吹扫处理。

具体地，在本实施例中，步骤s6主要用于确定测温探头的信号线未异常接触，用于排查因信号线异常接触而引起的轴绝缘异常。

具体地：如图4-6所示，在步骤s7中包括以下处理步骤：

s71、确认下轴承润滑油水分含量以及对下轴承进行清洁，s72、拆解下轴承并对下轴承绝缘垫片进行轴绝缘检查；

在步骤s71中对下轴承进行清洁包括以下处理步骤：

s711、对下轴承上的测温探头进行拆卸、清洁并进行轴绝缘检查，

s712、对上油挡进行拆卸，并清理转子上的浮锈，

s713、对下轴承室排油，并对下轴承座进行吸尘处理，

s714、对下轴承室进行充/排油试验。

核反应堆主泵电机在实际使用过程中，经常因为被工作人员不小心喷淋，或因主泵房间内湿度大等原因容易使电机下轴承润滑油水分含量偏高，甚至油质乳化，而成造成绝缘异常，下轴承与上油挡配合处转子锈蚀也会造成绝缘异常，同时润滑油在主泵电机工作过程中，容易在下轴承座、测温探头处形成油泥，从而造成绝缘异常，因此步骤s71主要用于排查上述几处轴绝缘异常。

具体地：在步骤s72中还包括：对下轴承的内套筒进行检查，若所述内套筒出现磨损现象，应对内套筒作如下处理步骤：

s721、对内套筒磨损位置进行打磨；

s722、对内套筒的腔室内进行吸尘处理，并采用压缩空气方式进行吹扫，直至内套筒内无杂质，以及轴绝缘检查显示正常；

s723、对内套筒的腔室内填充润滑油，浸泡若干时间后排出，重复充/排油直至排出的润滑油无杂质；

s724、对内套筒的腔室内再次采用压缩空气方式进行吹扫，直至内套筒内无杂质，以及轴绝缘检查显示正常；其中内套筒的轴绝缘值显示大于10gω，为轴绝缘正常。

具体地：在步骤s7中还包括：对下轴承的瓦座支架的绝缘垫片进行检查，并采用吸尘和空气压缩吹扫方式进行杂质清理。

具体地：在步骤s7中还包括：对下轴承的上/下油档的间隙处进行杂质清理，其中杂质主要为油污。

当上述步骤完成后，轴绝缘异常仍未解决，可对下轴承进行更换，并对更换的下轴承进行解体，进一步确认轴绝缘异常原因。

具体地，当解体下轴承后，对下轴承瓦座支架上的环型绝缘垫进行绝缘检查。

其中，解体下轴承，需执行拆卸集油盘、拆卸油冷器、拆卸下轴承粘度泵、检查清理绝缘垫片、回装等多个步骤。但是现场空间很小，集油盘重量大，拆卸及安装极为困难；下轴承上的油无法完全排空，拆卸油冷器盘管时会有很多润滑油，润滑油有进入泵密封的风险；另外下轴承油冷器和下轴承座无法移出泵腔，拆卸后泵腔内空间十分有限，开展工作比较困难，因此一般采用更换下轴承的方式来解决轴绝缘异常问题。

具体地：如图7所示，在步骤s8中包括以下处理步骤：

s81、拆卸油冷器；

s82、使用专用顶轴工具将上轴承、转子顶起；

s83、检查上轴承座下部绝缘垫片的轴绝缘状态；其中上轴承座主要用于检查上轴承座下部绝缘垫片。

进一步地：在步骤s81中还包括：对油冷器的绝缘板进行轴绝缘检查。

进一步地：在步骤s81中还包括：对油冷器以及其进/出口管进行轴绝缘检查。

其中步骤s8中对上轴承座进行轴绝缘检查时，在顶起上轴承与转子时，需要保证转子和上轴承平稳，若顶起不平稳容易对电机轴瓦间隙产生影响，有导致电机内部碰磨损坏的风险，而且现场无法进行检查，导致对上轴承进行检查时比较困难，而且长期占用核电基地内的环吊，影响其他部件的维修，因此，一般情况下将上轴承座的轴绝缘检查放到最后进行。

本发明提供的一种核反应堆主泵电机的轴绝缘异常处理方法，主要是针对目前主泵电机出现的轴绝缘异常问题，该方法可有效解决主泵电机大部分的轴绝缘异常情况，并且已成功在多个核电站基地完成了多台主泵电机的轴绝缘异常处理，目前电机参数运行平稳无异常；同时为了减少轴绝缘异常现象，在核电站基地内进行设备安装过程中，需要提高作业环境的清洁度，以防止异物进入到电机内部或绝缘垫部分。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。