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发电机查漏及密封分析(电气分场)
发电机查漏及密封分析
胡 浩
(电气分场)
摘要:电力系统中的大型机组,绝大部分是氢冷发电机。保证发电机氢气系统的长期正常运行,是检修所要达到的最终目的,也是电厂安全和效益的关键。本文阐述了发电机氢气的泄漏、查找及封堵,并结合了个人的一些工作经验,进行了一些分析,对以后的工作有一定的借鉴作用。
关键词:氢冷发电机 氢气 泄漏 查找 密封 分析
1 引言
现代的发电机容量越来越大,机组制造工艺也越来好(结构、线棒、铁芯、新材料等方面),其检修的周期逐步延长,日常维护性工作日益重要,发电机氢气系统的维护是机组日常维护中的一个重要环节,应引起重视。
2 发电机氢气泄漏的危害和影响
2.1 发电机氢气泄漏分外泄漏和内泄漏。
2.1.1 外泄漏是指氢气泄漏到发电机周围空气中,一般是发电机外壳密封处泄漏,例如人孔、冷风器和机座结合处、各种和机座连接的法兰包括焊口、端盖、阀门外漏等。这种泄漏,到空气0.25m以外,已基本扩散,所以氢气爆炸的危险性较小。
2.1.2 内泄漏是指氢气泄漏到一些封闭的空间,这种泄漏比较危险,因为氢气和空气在封闭空间混合,氢气含量达到4%到76%就有爆炸的危险。这种泄漏有发电机机内的内冷水系统泄漏、密封瓦泄漏(氢气从缝隙进入到密封油系统中)、氢气通过氢冷器铜管进入循环冷却水中、氢气从定子套管泄漏到发电机的出线罩和封闭母线中。这种情况氢爆的危险性较大。
2.2 发电机氢气泄漏查找有2种情况,运行中和停机(大小修)查找。(发电机各部分查漏会在后面叙述)
所以漏氢,不仅机组运行不安全,有氢气爆炸的危险,而且运行不经济,运行中处理不了的漏氢点,还得停机处理。
3 发电机漏氢后,查漏的大致判断
3.1 查看氢气在线监测仪,作为漏氢点依据之一。
3.2 查看内冷水箱排空门,检查内冷水是否泄漏;还可往冷水箱冲氮,隔段时间再检查氢气含量,做出判断。
3.3 密封油排油烟口,密封油运行工况判断密封油是否泄漏;
3.4 氢冷器排空门判断氢冷器通水铜管是否泄漏;根据机组状况,可短时间停一组氢冷器,测顶部排空门。
3.5 如果是运行时间很长的机组,泄漏点可能发生在冷热膨胀系数较大或振动区域较大的泄漏点;比如密封油系统、氢冷器、出线套管及其与本体的结合面、经常使用的阀门(氢气干燥器的排水门等)、与风道接触的密封垫等;
3.6 如果发电机发生过短路、过压、线路发生雷击等故障,内冷水查漏是重点,特别是有焊点和线棒端部、槽口处。
3.7 如果是大修后的机组,所用更换过的密封垫都有可能泄漏,如密封口未清理干净,紧力压偏,大面积密封槽的密封。如端盖、测温接线板、阀门是重点怀疑对象。
发电机查漏是一项细致和繁重的工作,不能一丝马虎,越是全面查找,越好(有时候查漏工作可以持续1个多月)。为增加查漏准确率可把查漏人员分成2波,一组查后,另一组随后再复查一边。查漏点包括所有的密封点。查漏工具检漏仪和泡泡水,特殊位置用酒精(例如转子导电螺杆)。有些可以在运行中查漏,比如机组外壳的一些密封;有些则不行,如内冷水具体的泄漏点的查找,密封油系统泄漏的具体漏点查找;有些是要创造条件去查,比如氢冷器的查漏。总之是根据情况,具体对待。
4 发电机各部分查漏与密封
4.1 内冷水系统的查漏及密封
定期检测内部水箱顶部的含氢量,可以判断内冷水系统是否内漏。目前基本都装设有漏氢在线监测装置,当内冷水系统含氢量超过3%(体积含量)应加强监视,若超过20%,应立即停机检查。在进行压力试验查漏前,应对各接头、绝缘引水管、汇水管、各法兰、接头、焊口是否有明显缺陷。特别是大修期间,应认真完成内冷水大修工序,更换各处密封垫、检查绝缘引水管有无过长导致碰壁、摩擦、裂纹等缺陷。
4.1.1内冷水系统压力试验查漏,有两种压力试验可选择,一个是水压试验,一个是气密试验。
水压试验,是将冷凝水通入定子水路,放出气体后,缓慢将压力升至0.5MPa,稳定8小时,温度不变,其压力不降低0.2%以上。试验过程中观察定子线棒端部接头、绝缘引水管、汇水管、各法兰、接头、焊口是否有渗漏或潮湿现象,还需观察引水管有无鼓起、变形。详情参考检修规程81页;
气密试验,是将干燥的压缩空气通入静子水路,缓慢升至0.3MPa稳定后历时8小时,在8小时内当温度不变时,其压力不能降低0.2%以上。气密试验查漏可在其通入一定的惰性气体(氟利昂),用仪器查漏。也可以用泡泡水查,但是使用过后需用清水擦干净,内冷水系统有绝缘要求。
按机组内冷水走向结构可根据具体情况做水路气密实验,例如我厂12发电机内冷水路可整体试验;13、14发电机可分为两部分进行,一路是定子线棒水路,一部分是引出线水路。分别将两部分从内冷水系统断开后,各部分的一端架压力表通入试验介质,另一端堵死(两部分相同)。
4.1.2 关于内冷水系统的密封
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