技術監控應用水中氫檢測技術發現發電機線圈漏水及查找處理

武雙江

摘 要：大唐托克托電廠（下稱托電）600MW發電機運行中發電機定冷水箱含氫量偏高達到2%，通過技術監控手段對各參數進行監督一年。利用機組小修機會查找漏點，發現發電機3槽與15槽汽端上層線棒漏點兩處，更換線棒及時消除線圈漏水缺陷，可為其他同類型機組發電機線圈漏水提供可靠的預判依據和處理方法。

關鍵詞：技術監控 發電機 線圈漏水 線棒 查找 處理

中圖分類號：TM31 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2019）12-0-02

引言

大唐托克托發電有限公司#6發電機型號為QFSN-600-2-22B，本型汽輪發電機為汽輪機直接拖動的隱極式、二極、三相同步發電機。額定功率為600MW，水氫氫冷卻方式，由東方電氣集團東方電機廠生產與2005年11月投入運營。2015年5月發電機定冷水箱頂部含氫量達到2%，通過技術監控對各項技術指標進行跟蹤分析，并制定防止發電機進水事故專項事故預案，于2016年10月，6號機組進入C級檢修檢修，抽出發電機轉子后進行發電機線棒漏點查找并更換2根上層線棒。

一、修前狀況及技術監控對發電機線圈漏水的預判

依據《防止電力生產事故的二十五項反措重點要求及編制釋義》中第10.5.2要求：嚴密監測氫冷發電機油系統、主油箱內的氫氣體積含量，確保避開含量在4%～75%的爆炸范圍。內冷水箱內的氫氣體積含量超過2%時應加強對發電機的監視，超過10%時應立即停機消缺。內冷水中漏氫量達到0.3m3/d安排消缺，漏氫量大于5m3/d時應立即停機處理。2015年5月我廠6號發電機定冷水箱頂部含氫量達到2%報警后，針對該報警存在的泄露可能性，我們開展了如下技術監控工作。

1.發電機漏氫量監控

依據廠家要求發電機電機整套系統在額定氫壓、轉速下，每晝夜最大允許漏氫氣量14m3/24h。監控期內發電機漏氫量均在合格范圍內。

2.發電機水中銅離子含量監控

對發電機定冷水中銅離子進行監控，未見增長。

3.發電機日均補氫量監控

發電機日均補氫量均在10立方米左右，未超過14立方米泄露量要求。

4.發電機定冷水箱含氫量體積百分數監控

5.發電機定冷水箱水中氫氣含量監控

聯系華北電科院對發電機定冷水箱水中含氫量進行檢測，數據如下：

發電機定冷水箱水中氫氣含量兩次檢測6號機組均偏高（5號機組后檢修時發電水電接頭三通處存在砂眼）。

通過技術監控懷疑6號發電機定子線棒存在泄露，利用檢修機會進行處理

二、線圈泄露點查找

6號機組檢修開始后，及時抽出發電機轉子進行發電機定子水壓試驗，試驗初始水壓為0.5Mpa，1小時后水壓下降至0.31 Mpa，隨后對發電機水電接頭進行查漏發現汽側3點鐘方位置絕緣引水管手包絕緣處有水珠滲出，大約1滴/秒。從該絕緣引水管處拆除手包絕緣剝離至連接片組織匯水盒處發現該線棒泄露點在線棒主絕緣內，應該泄露點較大，拆除水電接頭三通后，將該線棒上下層水盒均焊死進行二次打壓，打壓后發電汽側11點鐘位置第二處泄露點。

1.線圈修理工藝過程

1.1 修前檢查和試驗

1.1.1定子繞組和定子鐵心外觀檢查并記錄。

1.1.2 定子鐵心發熱試驗。

1.1.3 定子測溫元件檢查并記錄。

1.1.4 用阻燃布填塞、遮蓋線棒端部及絕緣件等，烤開漏水上層定子線圈兩端水路銅管，然后用3～5mm 厚銅板焊接封堵汽勵端該三通接頭，再進行水壓試驗：0.5MPa，8h，無泄漏。

2.取出鼻端撐環和拉緊裝置

2.1 鏟開兩端鼻端撐環綁繩和拉緊裝置綁繩。

2.2 取出相關部分拉緊裝置。

2.3 鼻端撐環部分取出，清理回用。

3.取出上層定子線圈

3.1 鏟開相應定子線圈兩端手包絕緣。鏟開相應的大綁帶和小綁帶。

3.2 拆除定子線棒出水溫度測溫元件。

3.3 漏水線圈槽定子槽楔編號，退槽楔。取出槽楔、楔下墊條。白布蘸無水酒精或丙酮清洗、擦拭干凈槽楔、斜楔和墊條，以便回用。

3.4 取出漏水上層定子線圈，放于專用擱架上。取出側面波紋板。

4.定子清理

4.1 取出上層定子線圈端部的殘留綁繩。

4.2 用吸塵器對定子膛內和定子繞組端部進行全面清理，再白布蘸無水酒精或丙酮清洗、擦拭干凈，無油污和異物。

5.下線前試驗和檢查

5.1 新定子線圈在膛外進行交流耐壓試驗。按研試中心確定的耐壓值。5.2 機內剩余定子繞組外觀檢查，機內剩余定子繞組電氣試驗。按研試中心確定的耐壓值。

5.3 定子鐵心清理及檢查。

5.4 定子層間測溫元件檢查。

6.回裝漏水槽上層定子線圈

6.1 檢查層間墊條和層間測溫元件。

6.2 墊2mm 厚毛氈在層間綁環上，上層下線，用下線木件臨時固定12 處。放側面波紋板。

6.3 更換的上層定子線圈電氣試驗。按研試中心確定的耐壓值。

6.4 焊更換后的上層定子線圈鼻端電路片。

6.5 定子繞組分相直流電阻測試。定子繞組在冷態下，各相直流電阻之差在排除由于引線長度不同而引起的誤差后，應不超過其最小值的1.5%。

6.6 裝焊更換后的上層定子線圈水路。

6.7定子繞組水路水壓試驗，0.5MPa，8h，無泄漏。

6.8 定子繞組水路超聲波水流量試驗。

6.9上層定子線圈端部固定。

6.10 恢復更換后的上層定子線圈兩端手包絕緣。

6.11 回裝鼻端撐環并綁扎。

7.第一次定子線圈端部烘焙。烘焙溫度、保溫時間：90±5℃，2 小時;130±5℃，24 小時。

8.拉緊裝置再次擰緊。定子繞組端部刷膠。

9.第二次定子線圈端部烘焙。烘焙溫度、保溫時間：100±5℃，12 小時。

10.定子冷卻至室溫后，定子全面清理，檢查定子槽楔松緊度，重新打緊松動的定子槽楔。

11.修后試驗

11.1 定子繞組分相交流耐壓試驗。按研試中心確定的耐壓值。

11.2 定子鐵心發熱試驗。

11.3 定子線圈鼻端手包絕緣電位外移試驗。

11.4 定子繞組端部模態試驗。

11.5 定子測溫元件檢查。

12. 定子全面清理。

13. 定子補噴紅瓷漆。

注：定子繞組耐壓試驗前，將定子測溫元件接地。

2.線圈泄露原因分析

本著四不放過原則，我們將兩根泄露線棒剝離絕緣層后進行水壓試驗發現泄漏點均位于汽側出槽扣8CM左右，形狀為圓孔，漏水點附近無裂紋損傷及腐蝕痕跡，而且圓孔孔壁光滑，分析具體原因為，線棒制造過程中工藝不夠精細，質量把關不嚴，該空心導線存在砂眼或者夾渣，經發電機長時間運行中振動、熱脹冷縮效應等作用下使線棒矩形空實心導線與外絕緣質檢粘性變差，出現分層，最終反應在水電接頭手包絕緣處滲漏。

2.1對于水氫氫發電機，根據定冷水箱頂部氫氣體積含量和定冷水箱水中氫氣含量可以較為準確的判斷發電機定子線棒是否存在漏點，提供提前預判依據。

2.2當發現一處發電機線棒漏點時應及時將該線棒隔離進行二次水壓試驗，已便其他漏點的發現。

2.3當懷疑發電機線棒存在漏點時要利用機組檢修機會進行水壓試驗確定泄露后及時處理，防止因氫氣向定子線棒中泄露導致的氣堵，嚴重時會導致定子線棒過熱損壞發電機定子線棒和鐵芯。

參考文獻

[1]國家能源局.防止電力生產事故的二十五項重點要求及編制釋義[M]2014.4.

[2]劉國洪.400MW全氫冷發電機漏氫原因分析及處理[J].華電技術，2008（10）：51-53.

[3]黃雁.一起發電機漏水故障的處理及預防措施[J].電力安全技術，2009，