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田湾核电三号机密封油系统消泡箱高液位研究 摘要:田湾核电 3、4 号发电机采用双流环密封油系统，田湾3号机组在每次冲转过程中出现了密封油系统消泡箱高液位报警，消泡箱高液位会导致发电机进油，发电机进油会侵蚀发电机的绝缘，加快绝缘老化，有绝缘击穿和短路风险。本文系统的分析了3号发电机冲转过程中密封油系统消泡箱高液位的原因，找到了发电机密封油消泡箱液位高的原因，提出了解决消泡箱高液位的方法。针对这些原因，制定了相应的技改和控制措施。 关键字：密封油系统；消泡箱高液位；平衡阀； 1.密封油系统概述 1.1密封油系统的功能 密封油系统保证了发电机体外的空气与机体内的氢气的可靠隔绝，密封发电机两端的氢气，防止氢气泄露，同时阻止空气和湿气穿过密封油进入发电机腔室，以保持发电机线圈的干燥和维持氢气的高纯度，也起到冷却和润滑发电机密封瓦，带走密封瓦热量的作用。 1.2双流环密封油系统的组成 田湾核电3、4号发电机采用双流环密封油系统，双流环密封油系统由空侧密封油系统和氢侧密封油系统组成，形成两个环形槽，空侧密封油进入密封瓦的外部槽，流向发电机壳体外部；氢侧密封油进入密封瓦的内部槽，流向发电机壳体的内部。 空侧密封油系统配备交流电机驱动泵和事故直流电机驱动泵，两台泵并联布置，有共同的吸油端和共同的出油端。当空侧油泵故障时，备用油源通过备用压差阀可维持空侧油压比发电机内氢气压力高60kPa；当油氢压差降至35kPa时，空侧直流油泵自动启动，维持空侧油压比发电机内氢气压力高85kPa。正常运行时，发电机两侧轴承润滑油和空侧密封油一起回到循环密封油箱，循环密封油箱的油一部分返回润滑油箱，一部分供至空侧密封油泵入口。空侧密封油泵从循环油箱吸油，出口经过油氢压差调节阀维持空侧油压比发电机内氢气压力高85kPa±10kPa，供油经过空侧密封油冷却器，送至密封瓦，空侧密封油流程简图如图一所示。 发 电机轴承润滑油 循环油箱 空侧密封瓦 氢侧密封油 润滑油箱 压差调节阀 图一 氢侧密封油泵从氢侧油箱吸油，经过冷却器供到平衡阀，平衡阀调节氢侧密封油压高于空侧密封油压2kPa-5kPa，氢侧密封油通过平衡阀供到发电机两端的密封瓦。在密封瓦处，氢侧密封油回到密封瓦下部的消泡箱，最终回到氢侧回油调节器。 氢侧密封油系统流程简图如图二，由于平衡阀维持氢侧密封油压高于空侧密封油压2kPa-5kPa，在密封瓦处，氢侧密封油部分流向空侧密封油，为了维持氢侧密封油的油量，空侧密封油不间断地向氢侧密封油补油。考虑空侧密封油含有空气，空侧油需要先供至真空处理系统进行除气。真空处理系统将来自空侧密封油系统的油进行真空处理，并将处理后的油提供到氢侧油箱，从而提高密封油的纯度，正常运行时，密封瓦处氢侧密封油排向空侧的流量与氢侧油的补油量基本一致。 空侧 消泡箱 密封瓦 消泡箱 氢侧油箱 再循环阀 真空油箱 氢侧油箱 氢侧油泵 供油泵 图二 2.消泡箱高液位原因及控制措施研究 2.1三号机消泡箱高液位情况简介 田湾核电站三号机每次冲转、并网都会出现消泡箱高液位报警，尤其在2020年10月机组调停后启动时，3号机冲转至1500rpm后，消泡箱出现高液位报警，消除报警异常困难，在调节的过程中多次出现并且持续时间较长。调节的基本原则：通过关小氢侧密封油泵再循环阀门提高氢侧密封油泵出口压力，通过调节压差调节阀降低空侧密封油压力，以消除消泡箱高液位报警。但是在高液位报警消失之后，经过一段时间，又突然出现氢侧油箱液位下降，且氢侧油箱补油量升为满量程。当氢侧油箱液位降至-100mm时，保护停运氢侧密封油泵。所以通过开大氢侧密封油泵出口再循环阀来提高氢侧油箱的液位，当氢侧油箱液位慢慢恢复至正常液位时，发电机消泡箱报警又会出现。如此往复，经过长达两天的不断调节，才恢复密封油系统平衡。消泡箱高液位会导致发电机进油，发电机进油会侵蚀发电机的绝缘，加快绝缘老化，有绝缘击穿和短路风险。 2.2消泡箱液位高原因分析 消泡箱出现高液位报警，根本原因为氢侧密封瓦回消泡箱油流量大于消泡箱排向氢侧油箱的流量，有以下两个原因：1、氢侧和空侧压差减小导致密封瓦处氢侧密封油排向空侧密封油的流量减小，甚至空侧油压大于氢侧油压导致密封瓦处空侧密封油排向氢侧密封油。2、氢侧油箱回油管线回油不畅。 系统正常运行时，氢侧油压比空侧油压高2kPa-5kPa，在此区间运行，氢侧密封油向空侧油流动，当平衡表压力在小于2kPa时，氢侧油流向空侧的流量减小，甚至空侧油流向氢侧，氢侧油排向消泡箱的流量会增加，消泡箱液位会上升。汽轮机冲转时，由于平衡阀的灵敏性较差，导致平衡表会有减小的趋势。汽轮机冲转至1500rpm时，主润滑油泵备用油源的介入，会导致空侧油压有所升高，也会导致平衡表压差示数降低，甚至偏向空侧。查阅其他电厂相关论文和资料，