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哈电600MW发电机内冷水轻微泄露查找方法及处理过程

大唐三门峡发电有限责任公司

一、概述

监视发电机定子水内冷系统的含氢量可以有效地发现定子绕组存在的早期

绝缘故障。通常由于氢气对发电机绝缘引水管有微透作用，内冷水箱中平时是应

当含有微量氢的。但当内冷水箱中含氢量突然增加或绝对氢气含量过大时，其可

能就意味存在着严重的事故隐患，主要是由于发电机氢压高于水压，当定子水内

冷系统有渗漏时，定子内冷水箱中将有较大量的氢气逸出。内冷水中的氢气渗漏

故障有可能是由线棒绝缘磨损引起的，也有可能是水接头密封失效、焊缝开焊、

绝缘引水管损伤等原因造成的，通常其都可能引发相间或对地短路事故。因此，

应当对水内冷系统水箱中含氢量进行在线监测，以便及早发现事故隐患。《防止

电力生产重大事故的二十五项重点要求》中规定：当内冷水箱内的含氢量达到

3%时报警，在120h内缺陷未能消除或含氢量升至20%时，应停机处理。

我公司#3发电机为哈尔滨电机厂生产的600MW水内冷发电机，

QFSN-600-2YHG型水内冷发电机。该发电机冷却方式为定子绕组（包括定子线

圈，定子引线，定子出线）水内冷，定子铁心和转子绕组氢内冷。由于氢气具有

密度小，热传导率高(较空气大6倍)的特点，所以发电机采用氢冷可提高发电机

效率，使发电机尺寸减小，冷却器的表面减小，通风损耗减小，发电机运行噪声

降低等，因此现代大型发电机广泛采用氢气进行冷却。维持氢冷发电机的正常运

行的必要条件是氢冷系统各部件工作正常。其主要有保证机内氢气纯度、压力、

温度、湿度以及温差等正常。但由于氢气分子小、扩散快、渗透能力极强，加上

密封油、冷却水携带漏氢等，在实际运行中发电机内氢气是在持续外漏，但规程

要求每天补氢量不大于11m3/天，即为合格。否则，将影响发电机组的安全经济

稳定运行。

二、漏氢的现象及初步分析

在2009年11月至2010年9月之间，在运行中发现漏氢巡检装置偶发报警，

报警信息为内冷水含氢量大，报警时内冷水含氢量最大值在4.7％左右，偶尔出

现过含氢量达到10％的情况，含氢量超过3％的时间基本都在5分钟左右。打开

内冷水箱顶部排气阀后使用便携式漏氢检测仪确认确实有氢气，观察每次报警时

间一般持续时间为5分钟左右，报警即消失，再次使用便携式漏氢检测仪确认没

有氢气，通过计算漏氢量，发电机的漏氢量较正常值没有较大的增加，经过持续

观察统计，发电机内冷水含氢量大报警每天白天报警次数在2～3次，折算至24

小时，报警次数每天在5次左右，但报警时间不固定，随即开始加强监视，监视

中发现报警时间并不固定，有时候一天一次有时候两、三天一次报警时间也不固

定，内冷水含氢量最大值在3.5%～5％之间，一般持续时间都不超过5分钟左右，

并且和发电机负荷也没有明显关系。由于氢气无色无味，所以氢气的查漏比较困

难，特别是在看不到和检测不到的隐蔽地方，漏点更加难以查找。

我们针对此种现象进行了分析：首先可以肯定发电机本体内内冷水回路某处

存在轻微漏点，根据制造厂的图纸可能的漏点有三个部位：1、内冷水膨胀节如

图1；2、线棒水电接头如图2；3、汇水管与引水管接头处如图3

图1内冷水膨胀节

图2线棒的水电接头

图3汇水管与引水管接头

这些部位如果存在松动或者密封垫密封不良，在运行中会随着发电机振动，当振

动达到某种条件或者金属与紧固件的温差达到某种条件即出现氢气泄漏。我们在

内冷水进出发电机处的管路上持续测量管路的振动情况，振动一直比较恒定，而

且内冷水进出水温度随负荷变化较为稳定不会出现较大的温差变化，因此内冷水

膨胀节处泄漏的可能性非常小，我们检查的重点是绝缘引水管与线棒和汇流管之

间的接口处。

三、漏氢点位置查找

1.准备工作：

1.1电气专业需要准备的工作（备品和材料）：

1.1.1在#3发电机汽励南、北侧两端人孔盖板处各搭设一个合格的脚手架。

1.1.2准备好5mm的丁氰橡胶板30Kg

1.1.3准备好针型阀J23W-160PDN152个

1.1.4准备好氟利昂气体4瓶5KG

1.1.5准备好行灯变压器一个（220/36V）、行灯三个。

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