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600MW发电机进油原因浅析及防范措施
600MW发电机进油原因浅析及防范措施
蒋高峰 王 明
(大唐彬长发电有限责任公司 陕西 咸阳 712000)
摘要:阐述了发电机进油所造成的危害,介绍了发电机密封油系统的类型及作用,阐述了造成发电机进油的原因,从设备及人员操作两个方面对发电机进油进行了分析,并有针对性的提出了防范措施。
关键词:发电机 密封油
0 引言:
发电机进油的危害:密封油进入发电机内,将直接导致发电机绝缘腐蚀、老化,如果未及时排出,油在机内蒸发产生油烟蒸汽,其危害是十分大的。它将对发电机护环产生腐蚀作用,并溶解和凝聚其它有害元素,使机内构件产生表面凝露,使转子护环受产生附加应力而导致裂纹等危害,同时对发电机定子绝缘的影响也很大,油中的水分运行中蒸发为水蒸汽,使微细击穿点之间氢气介质导电率升高,水汽吸附在绝缘层上,威胁发电机定子绝缘,诱发发电机绝缘事故。所以,运行中必须预防发电机进油事件的发生,维护发电机安全稳定的生产运行。
1 发电机密封油系统的作用
由于发电机定子铁芯及其转子部分采用氢气冷却,为了防止运行中氢气沿转子轴向外漏,引起火灾或爆炸,因此在发电机的两个轴端分别配置了密封瓦(环),并向转轴与端盖交接处的密封瓦循环供应高于氢压的密封油(如图1所示)。密封油路只有一路(习惯上称之为单流环式),分别进入汽轮机侧和励磁机侧的密封瓦,经中间油孔沿轴向间隙流向空气侧和氢气侧,形成了油膜起到了密封润滑作用。然后分两路(氢侧、空气侧)回油。
图1发电机密封油瓦结构图
发电机密封瓦(环)所需用的油,人们习惯上按其用途称之为发电机密封油,而整个维持发电机密封油正常供应的所有设备的组合体就称为发电机密封油系统。
密封油系统主要作用:
防止氢气从发电机中漏出;
向密封瓦提供润滑以防止密封瓦磨损;
尽可能减少进入发电机的空气和水汽。
2 密封油系统基本设备
密封油系统主要由设置在发电机下方零米的集装式密封油控制装置和设置在发电机下部夹层的氢侧回油扩大槽、浮子油箱、空气析出箱(空侧回油扩大箱)、排烟装置及其相关的供回油管路组成,它们在整个系统运行过程中分别担当着不同的角色。
东方电机厂配套的集装式密封油控制装置中的主要设备有两台交流主密封油泵、一台直流事故油泵、真空装置、一只差压阀、两只滤油器、仪表箱、就地仪表和管道阀门等。
3 造成发电机进油因素分析
发电机进油的实质即是密封油进油量大于回油量,从而造成浮子油箱满油,进而回油扩大槽满油,当回油扩大槽满油后,油就进入发电机的底部。所以从发电机进油的实质可以分析出造成发电机进油的原因有两方面原因,一是设备方面,而是人员操作方面。
设备方面原因:
发电机密封瓦 当发电机密封瓦的间隙变大时,会导致发电机密封瓦的进油量偏多,则密封瓦氢侧的回油量就偏多,从而造成进油的可能。密封瓦出现故障主要体现在密封瓦与轴颈的密封间隙出现不规则(如杂质磨损或装配不良等),使密封间隙变大。密封间隙的变大,在同样的油氢差压下,进入氢侧的油量也将增加。此时,若还是按照经验控制,就可能造成发电机进油。另外,当密封间隙变大,在同样的油氢差压下,不一定能封住机内气体,为了保证正常密封,势必提高油氢差压,这样将会进一步加大氢侧回油量,加大发电机进油可能性。
油氢差压阀 假如油氢差压阀工作不正常,当油氢差压值偏小时,油压密封不住氢压,导致发电机内气体泄漏;当油氢差压偏大,就会导致发电机的进油量偏大,从而造成发电机进油。
浮子油箱浮球阀 当浮球阀卡涩不能正常工作时,就会导致回油不畅,从而导致浮子油箱、回油扩大槽满油,进而发电机进油。
发电机机内压力 发电机正常回油的动力一是依靠回油扩大槽与空气析出箱的高度差,二是依靠发电机机内的压力压迫回油。在设计上高度差保证发电机内无压(大气压)的状态下回油通畅。
密封油系统管路或阀门堵将会造成回油的不畅,从而引发发电机进油。
操作方面原因:
发电机进行气体置换时,随着机内压力下降,油氢差压阀为了保证油氢差压不变,将自动关小。但是,当机内压力降到一定值时,由于差压阀调节能力不够,致使油氢差压开始增加。而随着油氢差压的增加,也就意味着进入氢侧密封油量成比例增加,因此,我们要么开启密封油母管再循环阀降低母管压力,要么将差压阀切换到旁路阀运行,以维持油氢差压不变。否则,随着油氢差压的增大,氢侧回油量的增大势必抬高回油静压高差,使氢侧密封油溢至发电机。另外,随着油氢差压的增大,在密封瓦与轴颈之间隙的射流强度也增加,对氢侧挡油环也形成一定的压力,密封油也有进入发电机的危险。
在发电机进行气体置换时,随着机内压力的下降,油氢差压阀自动调整密封油压,保证油氢差压的不变,发电机密封油的进油量也相应的减少,但是由于发电机机内压力的逐渐下降,其回油的能力也相应的越来越小。正常运行时,发电机机内压力0.394~0.414Mp
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