发电机定子压圈冷却水管故障处理及预防

1、发电机定子压圈冷却水管故障处理及预防 1 前言习水电厂4X135MV机组发电机，是上海汽轮发电机有限公司生产的QFS50-300MV系列双水内冷汽轮发电机，型号QFS- 135-2,分别于 2001 年 9 月、2002 年 1 月、2002 年 7 月、2002 年 10 月并网运行。 4 号机曾发生过发电机漏水故障停机事件， 停机后检查漏水原因为定子 压圈冷却水管因堵塞而过热爆管所至。 过后在机组的检修中， 发现其 他 3 台机组的定子压圈冷却水管也存在不同程度的堵塞现象， 及时进 行疏通处理，避免了同类故障的重复发生。24 号发电机漏水故障现象及检查处理2008 年 7 月 21 日 1

2、4：30， 4 号发电机检漏仪报警，就地检查发现发 电机本体有水喷出， 调节降低发电机内冷水压力无效， 申请故障停机 检查处理（停运前机组负荷80MWV功率因素0.95左右，发电机线圈 温度、铁芯温度及空冷、水冷系统各参数正常）。停机后揭开发电机 端盖检查，漏水原因为发电机励端定子压圈冷却水管爆管所至。检查情况如下：冷却水管的漏点在定子内层压圈的内环处，距发电机顶部50600。冷却水管在漏点附近有多处轻微鼓包、漆皮脱落现象。对冷却水管通压缩空气检查， 从进水端接入压缩空气， 漏点处有压 缩空气漏出，而从出水端接入压缩空气，漏点处无压缩空气漏出。反 映出冷却水管出水端到漏点（下半圈）存在堵塞。在

3、泄漏冷却水管的进出水端拐角处开口检查，进水端管内无杂物, 铜管内壁为本色，出水端管内有黑色松软沉积物。检查压圈各支路冷却水管的进出水端口， 均为规则的四方孔， 未发 现异物堵塞。反映出发电机定子内冷水系统上的滤网工作正常。对压圈的另 7 个支路的冷却水管通压缩空气检查， 未发现漏点和堵 塞。爆管原因分析及处理：根据上述检查分析， 爆管的原因， 应为该支路的下半圈冷却水管因沉 积物堵塞致冷却水中断， 而上半圈冷却水管仍有水浸泡着， 冷却水管 在堵塞与非堵塞的交汇段传热恶化，过热而爆管。因泄漏的冷却水管镶嵌在内层压圈上， 抽转子和拆开端部引出线及支 架才能处理。 咨询厂家， 停用泄漏的这根冷却水管

4、对定子主绝缘影响 不大，根据厂家意见，采用在漏管进出水端堵管的办法隔离漏点，并 做水压试验合格。处理后，在相同有、无功负荷下，全面检查定子铁 芯、线圈温度及冷却系统参数均在安全限额内， 与故障停机前比较无 异常变化，135MV工况下，整个定子铁芯温度最高点 H测点为85C, 靠励端压圈的定子铁芯温度最高点I测点为76C,（从励端至汽端 方向，端部铁芯温度测点布置顺序为 LtJT 7W H测点在中 部）。从铁芯温度反映，铁芯是安全的。3 定子压圈冷却水管堵塞故障的检查和疏通方法针对 4 号发电机定子压圈冷却水管泄漏后检查发现的问题， 在其他机 组的检修中，对发电机定子压圈各支路冷却水管逐一通入压

5、缩空气进 行检查，发现其他 3 台发电机定子压圈冷却水管的个别支路也存在不 同程度的堵塞现象。受管路系统设计布置限制， 检查各支路冷却水管的畅通情况， 需拆开 进（出）水总管的连接法兰，从进（出）水总管与各支路的连接端面 逐一通入压缩空气检查才能判定。因定子压圈冷却水管为方形内孔， 孔小且折转弯头较多， 对堵塞的冷却水管， 如按常规用钢丝疏通很困 难，我们采用了以下的方法和步骤进行疏通：拆开压圈冷却水出水总管的连接法兰， 使出口敞开； 拆开压圈冷却 水进水总管的连接法兰， 用铜棒制作成凌锥形堵头， 将未堵塞支路的 冷却水管全部封堵。在试压泵出口接上与压圈冷却水进水总管法兰配对的专用法兰， 将

6、试压泵通过该法兰与压圈冷却水进水总管连接。用试压泵缓慢升压， 被堵塞冷却水管内的堵塞物在液压作用下压向 出口端，从敞开的出口端排出。用试压泵缓慢升压过程中， 注意控制压力不得超过冷却水管出厂时 的水压试验压力，防止超压破坏；当试压泵出口压力突然下降、敞开 的出口端有水流出时，被堵塞的冷却水管即被冲通。用试压泵冲通后，接入0.30.5MPa的压缩空气进行正、反向吹洗, 再通入清洁的除盐水冲洗。 压缩空气吹洗和除盐水冲洗反复交替进行， 直到出水口流出的水清洁无杂质。拆除堵头，恢复系统。4定子压圈冷却水管堵塞的原因分析及预防综合各台机组检查发现的堵塞现象， 结合机组的历史运行情况， 分析 认为造成堵

7、塞的原因有以下：直接原因。 2008年 8月 22日对 3号发电机检查时，发现励端内层 压圈两根冷却水管存在堵塞， 堵塞压圈冷却水管的绝缘漆有脱落、 过 热现象，用试压泵疏通后，对冲出的沉积物取样分析，其中：可燃物 2.8%，氧化铜 66.5%，三氧化二铁 23.19%。从堵塞物的构成分析， 系统存在腐蚀现象。 本厂发电机内冷水箱补充 水源为本机凝结水或除盐水， 为控制内冷水导电率， 发电机内冷水箱补水或置换以往多用除盐水进行，而除盐水pH值较低，致使发电机 内冷水pH值处在较低限7.2左右运行。内冷水pH值偏低、使系统产 生腐蚀物沉积，应为压圈冷却水管堵塞故障的直接原因。间接原因。 QFS1

8、352 型汽轮发电机定子压圈冷却水，励端、汽 端各有一根进水总管和回水总管， 4个冷却支路。每个支路设计通水 流量1m3/h,分别由4根16X16X 4.5内外方形的铜管镶嵌在内外层 压圈上组成，冷却水铜管沿压圈圆周布置，每端有 4个弯头。压圈各 支路冷却水管弯头较多、 阻力大，系统腐蚀物等杂质易在下半圈沉积， 是压圈冷却水管堵塞故障的间接原因。为预防再次发生堵塞故障，我们采取了以下措施：针对发电机内冷水箱补充水源（除盐水）的 pH值偏低，发电机内 冷水箱补水或置换， 采用除盐水和凝结水共同补水的方式进行， 以提 高内冷水的pH值，避免系统产生腐蚀物沉积。该型机组因管路系统设计布置限制， 两端压圈冷却水管支路流量试 验难以进行， 以往 A/B 级检修时， 只进行发电机定子线圈各支路的流 量测量试验，且发电机反冲洗均采用定子线圈和压圈联合公共反冲洗 方式，压圈各支路冷却水管是否均处于畅通状态无法确认。 为确保压 圈各支路冷却水管均处于畅通状态， 我们将各支路逐一通入压缩空气 检查和进行单支路正反吹洗，作为D级以上检修的必检项目。采取以 上措施后，至今未发生过定子压圈冷却水管堵塞故障。5结束语发电机是电厂的重要设备，如存在定子压圈冷却水管堵塞这一缺陷， 不仅会造成发电机端部的高温， 威胁定子主绝缘的安全， 堵塞严重会 造成铜管过热而爆管， 使机组被迫停运。 针对该型机组