《防止電力生產事故的二十五項重點要求》編制說明

第6講

黃幼茹

(全國電力安全專家委員會，北京 100031)

《防止電力生產事故的二十五項重點要求》編制說明

第6講

黃幼茹

(全國電力安全專家委員會，北京 100031)

10 防止發電機損壞事故編制說明

10.1 總體說明

為了加強發電機的專業管理，完善各項反事故措施，保障電廠發電機的安全可靠運行，根據相關技術標準、規范，修訂發電機的反事故措施。

10.2 條文說明

(1) 條文10.1防止定子線圈端部松動引起相間短路，是大型發電機最重要的反事故措施要求之一。定子繞組端部松動是最常見的發電機故障，結合GB/T20140—2006《透平型發電機定子繞組端部動態特性和振動試驗方法及評定》，將限定有問題的固有頻率范圍重新界定，增加了新機投產1年后就應該測量繞組端部模態以及對歷史趨勢的數據進行分析比較的要求。此外，由于定子繞組端部振動在線監測技術已經發展為成熟和常見的工程實用技術，因此還增加了在線監測定子繞組端部振動的有關要求。

(2) 條文10.2防止定子繞組絕緣損壞，是發電機最重要的反事故措施要求之一。發電機故障統計分析表明，屬于繞組絕緣的事故占非計劃停運故障的50 %以上，而且絕緣故障本身具有修復難度大、事故損失大、修復成本高、修復時間長等特點，是防止發電機事故的重中之重，故此條增加和調整的內容較多，具體如下。

① 對原條文中內容進行了擴展，把氫氣濕度控制擴展為2個子條目(10.2.2.1和10.2.2.2)，即把干燥器和油系統的運行維護細化到可操作性。

② 對原條文中單獨放在漏氫氣故障條目的內冷水箱上氫氣泄漏內容，也放在條文10.2作為子條目強調，即增加10.2.3條。明確了內冷水系統泄漏與定子繞組絕緣的安全運行密切相關，表明了定子繞組水系統泄漏問題的嚴重預后效果是繞組短路問題，以求引起特別重視。根據GB/T7064—2008《隱極同步發電機技術要求》提出了對內冷水箱上氫氣量的量化監測要求，但監測的具體量化數據因在10.5.2條中已明確，此處采用“見10.5.2條”，使此內容與氫氣泄漏故障10.5.2條內容有所呼應，文字上不再重復。此條與10.5.2條的區別是強調量化監測的必要性和檢修中對校驗探頭的基本要求。

③ 本條文在原反措內容基礎上，根據發電機新標準DL/T298—2011《發電機定子繞組端部電暈與評定導則》，增加了新機安裝和大修時電暈試驗的要求，單列為子條目10.2.4。

(3) 條文10.3防止定、轉子水路堵塞、漏水。此條保持原反措條目的結構，即把堵塞和漏水分開成2個子條目，堵塞和漏水再自分若干子條目，具體說明如下。

① 堵塞故障的內容，原反措分7個子條目，現在還是7個。原前1～4個子條目和第6個子條目全部保留，僅作文字調整。根據征求意見反饋，將第5個子條目10.3.1.5條水質控制，從原來具體的pH值數據要求，改為執行DL/T801—2010《大型發電機內冷卻水質及系統技術要求》的規定，引用了標準號而不再列出具體參數，理由是該標準規定的具體參數比較多，不列出具體參數(如pH值、含銅量等)可精簡反措條文的內容。

② 堵塞內容的第7個子條目10.3.1.7線棒溫度監測，是原反措中頗為經典的內容，已經被電廠運行人員熟知。本條文對原溫度限值不作修改，但增加了有關標準的引用，即強調加強監視發電機各部位溫度是DL/T1164—2012《汽輪發電機運行導則》的要求，并且文字上的修改強調了溫度超過限值的處理是先降負荷，后再確認測溫的正確性和停機等處理。這一順序的強調是鑒于現場曾經多次發生過局部線棒超溫而未及時降負荷，數分鐘后絕緣因過熱燒穿接地，造成了大面積更換線棒的事故。而確認測溫元件正常的操作需要時間達數10 min，因此，只要檢測到溫度超限就應立即降負荷(可能需要利用RB功能降負荷50 %)，可使正確的測溫溫度不超過限值(電流與發熱是平方關系，負荷降50 %，發熱量僅達25 %)。降負荷操作后，若表明負荷與溫升無相關性，也驗證了測溫點的誤報，此時再進行確認測溫準確性的操作才是確保發電機安全的順序，同時也避免了造成非停。

③ 漏水內容的原反措子條目是6條，都予以保留，前后順序作了調整，再增加10.3.2.6條，“對于不需拔護環即可更換轉子繞組導水管密封件的特殊發電機組，大修期間需更換密封件，以保證轉子冷卻的可靠性。”對密封性試驗條目，增加了執行DL/T 607《汽輪發電機漏水、漏氫氣的檢驗》的要求。該標準原1996版已經修訂完畢，于2012年底報批，目前在等待發布(有可能與此新版反措出版時間相近，故不寫標準發布年份，表示直接采納最新標準)。

(4) 條文10.4 防止轉子匝間短路，原文為2條子條目，都予以保留；但內容增加較多，主要是對匝間短路的故障現象特征進行了簡單描述，對相關的試驗方法進行了推薦，具有較好的可操作性。

(5) 條文10.5 防止漏氫氣。原文有4個子條目，刪除了第1條“必須進行氣密試驗，試驗不合格不能開機”，是考慮在防止漏水的條文中已經有密封性試驗內容規定，可避免重復，而且目前發電機大修時的氣密試驗已經是常規試驗，類似于絕緣的耐壓試驗，是非特殊情況下正常發電機都必須進行的試驗，不是可選試驗項目，因此單列一條規定“必須進行氣密試驗，試驗不合格不能開機”就顯得多余，使反措顯得不夠簡潔。10.5條保留了其余3個條目，同時增加了1個條目10.5.4“對發電機端蓋密封面、密封瓦法蘭面以及氫氣系統管道法蘭面等所使用的密封材料(包含橡膠墊、圈等)，必須進行檢驗合格后方可使用。嚴禁使用合成橡膠、再生橡膠制品。”

原文中關于內冷水箱中含氫氣(體積含量)的限值規定，按照GB/T7064—2008《隱極同步發電機技術要求》進行了調整，把監視內冷水箱上氫氣含量的報警值和停機值分別由3 %和20 %降低為2 %和10 %。同時按照該國家標準還增加了內冷水系統逸出氫氣的數量值達到0.3 m3/d時，應在計劃停機時安排消缺；漏氫氣量大于5 m3/d時，應立即停機處理。該標準雖然已經頒布多年，但對電廠檢查時，發現多數電廠還在執行原反措的3 %和20 %。所以，必須及時修訂此條，使相關標準更深入人心。

(6) 條文10.6防止發電機局部過熱，原文有3個子條目，修訂版予以保留；但內容略有增加，主要是關于絕緣過熱報警裝置的運行維護增加了一些具體的可操作性內容。

(7) 條文10.7防止發電機內遺留金屬異物故障的措施，原文有2個子條目，全部予以保留，具體內容按照修訂意見反饋，在文字上進行了調整，使現場工作更全面。

(8) 條文10.8防止護環開裂，是新增加條目，強調了護環的檢測和更換新護環時應采用18Mn18Cr材料的護環鋼。

(9) 條文10.9 防止發電機非同期并網，原文僅有1個標題而無具體內容，不具備可操作性。修訂版增加了2個子條目，第2個子條目還有3個擴展條目，內容比較全面，強調了同期裝置的要求和相關試驗的要求，具有較好的可操作性。

(10) 條文10.10防止發電機定子鐵芯損壞，是新增加條目，簡明扼要地對故障現象及相關試驗及查找故障的要求等進行了描述。鐵芯損壞案例近些年有所增加，有的還造成人身傷亡事故(如山西某廠)；有的不得不返廠修理鐵芯和重繞定子繞組(如廣東某廠和陜西某廠)，損失很大，需要引起特別重視。

(11) 條文10.11防止發電機轉子繞組接地故障，對原文條文進行了細化和補充，增加了檢修的檢查項目的細化要求，比較具體。

(12) 條文10.12防止次同步諧振造成發電機損壞，原文條文內容保留，僅作文字調整。

(13) 刪除了原文中“11.10當發電機定子回路發生單相接地故障時，允許的接地電流值如表1規定。發電機定子接地保護的動作整定值按表1的要求確定。當定子接地保護報警時，應立即停機。200 MW及以上容量的發電機的接地保護裝置宜作為跳閘。”

表1 發電機定子繞組單相接地故障電流允許值

10.3 征求意見或建議的采納情況

“防止發電機損壞事故”部分征求意見收到50條意見和建議，采納和部分采納34條，不采納16條。

11 防止勵磁系統事故編制說明

11.1 總體說明

原《二十五項反措》中有關勵磁系統的反事故措施安排在第11項“防止發電機損壞事故”中，條款號為11.13.1～11.13.5。本次修訂依據2012年底前正式發布的國家和行業相關標準，并參照《國家電網公司發電廠重大反事故措施(試行)》(2007試行)第15條、《國華電力防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》(2010)第11條、《中國大唐集團公司防止電力生產重大事故二十五項重點要求實施導則》(2009版)第11.17條、《中國電力投資集團公司防止電力生產重大事故的重點要求》(2012送審稿)第11.14條、中國國電集團公司重大事故預防措施、2007華能《防止電力生產事故重點要求(試行)》第9.13條等6個文件重新修訂了原條款并獨立成章。新條款號為11.1～11.4，分別對設計、改造、調整試驗和運行安全4個方面提出規范性要求。以下的說明中凡是“新增條款”均指原國家電力公司《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》(2000版)條文中沒有的項目。

11.2 條文重點說明

(1) 條文11.1.1為新增條款。主要對配置PSS（power system stabilization，電力系統穩定器）的機組容量進行了規范，強調PSS應由相應調度部門進行管理。

(2) 條文11.1.2為新增條款。考慮到近年來隨著數字化勵磁系統的普及，對設備運行的環境溫度及粉塵防護等都有相當高的要求，而勵磁調節器不與其他設備放在一起。這是從安全方面考慮的。

(3) 條文11.1.3為新增條款。主要強調勵磁調節器電壓回路的相互獨立。在送審稿中，采納意見將征求稿文字改為“勵磁系統中2套勵磁調節器的電壓回路應相互獨立，使用機端不同電壓互感器的二次繞組，防止其中一個故障引起發電機誤強勵”。這里用“故障”代替了 “短路”，是由于“故障”的技術覆蓋面更廣一些。

(4) 條文11.1.4為新增條款。強調“滅磁裝置應具備獨立于調節器的滅磁能力”，是考慮到數字化勵磁調節器有可能因干擾、故障和事故等原因，不能正常發出滅磁指令。

(5) 條文11.1.5為新增條款。強調“不應采取高壓熔斷器作為勵磁變保護措施”，是出于可靠性和速斷性考慮，而“勵磁變壓器保護定值應與勵磁系統強勵能力相配合”，是機網協調的需要。

(6) 條文11.1.6原條文是征求意見稿中的項目，采納刪除本條款的建議，原因是和征求意見稿“10.11防止發電機轉子繞組接地故障”重復，且10.11的描述更嚴謹并貼近實際。這樣送審稿中項目11.1.6由其后的11.1.7代替，條文號順延。

(7) 條文11.1.6采納意見修改為“勵磁變壓器的繞組溫度應具有有效的監視手段，并控制其溫度在設備允許的范圍之內。有條件的可裝設鐵芯溫度在線監視裝置”。原因是一般的勵磁調節器沒有設計鐵芯溫度在線監視功能。

(8) 征求意見稿中條文11.1.8是原《二十五項反措》中11.13.5的內容，但查閱新近公布的國標及行標均無此要求，且機組啟動、停機過程一般為發電機空載狀態，有V/Hz限制不會引起機端電壓異常，而發電機并網后發電機頻率也不會過低，因此同意刪除本條款的建議，其后的條文號順延。

(9) 條文11.1.7為新增條款。是對機網協調中勵磁調節器與保護配合提出了具體要求。

(10) 條文11.1.8為采納建議后在設計管理部分新增的條款，新增內容為“勵磁系統電源模塊應定期檢查，且備有備件，發現異常時應及時予以更換。”采納的原因是對于數字式勵磁調節器，電源模塊的安全至關重要。

(11) 條文11.2.1為新增條款。考察了多個電廠勵磁調節器的連接后總結出的經驗，關鍵點是“防止不平衡的強磁場感應電流燒毀連接線”，保證勵磁調節器的安全。

(12) 條文11.2.2為新增條款。采納建議修改為“發電機轉子一點接地保護裝置原則上應安裝于勵磁系統柜。接入保護柜或機組故障錄波器的轉子正、負極采用高絕緣的電纜且不能與其他信號共用電纜。”這里的關鍵技術是：連接轉子的電纜要求“高絕緣”，且不允許與其他信號電纜共用，以防止強磁干擾。

(13) 條文11.2.3為新增條款。“二次控制電纜均應采用屏蔽電纜”是多年實踐的總結，二次控制電纜的含義是除電源和TV(voltage transformer，電壓互感器)、TA(current transformer，電流互感器)電量信號外的所有電纜。

(14) 條文11.2.4為新增條款。關鍵部分是“確認新的控制程序工作正常”和“對舊的控制程序和參數進行備份，做好勵磁系統程序更新的試驗記錄并備案”。

2013-12-15。

黃幼茹(1940-)，女，教授級高工，主要從事電力安全方面的工作。