发电机氢气系统常见泄漏原因分析及防范措施

1、发电机氢气系统常见泄漏原因分析及防范措施摘要：对采用水氢氢冷却方式的发电机，发电机漏氢 量的大小直接影响到发电机组的安全稳定运行，这也是发电 机安评的一个重要指标 ;本文着重介绍了国内绝大多数热力 发电厂的发电机的常见漏氢原因分析，给国内发电企业氢冷 机组漏氢治理提供借鉴。关键词：发电机 ;漏氢 ;原因分析 ;防范措施1 发电机漏氢的危害（ 1）不能保证发电机氢压，从而影响发电机的出力;（2）造成氢气湿度过大或发电机进水、进油，损坏发 电机定、转子绕组绝缘，严重时引发相间或对地短路事故 ;（ 3）消耗氢气过多，补氢操作频繁，运行成本高;（4）发电机系统可能着火、爆炸，造成设备严重损坏。2、发电

2、机漏氢部位 发电机漏氢部位归纳起来讲总归有两部分; 一是氢冷发电机内部本体结构部件的漏氢，二是发电机外部附属系统的 漏氢。氢冷发电机本体结构部件的漏氢涉及四个系统 ; 包括： 水电连接管和发电机线棒的水内冷系统，发电机密封瓦及氢 侧回油管接头的油系统，发电机氢气冷却器的循环水系统， 发电机人孔、端盖、手孔、二次测量引出线端口、出线套管 法兰及瓷套管内部密封、出线罩、氢冷器法兰、转子导电杆 等的氢密封系统。发电机外部附属系统的漏氢包括氢管路阀 门及表计、氢油差压调系统、氢油分离器、氢器干燥装置、 氢湿度监测装置、绝缘过热检测装置等。3 发电机氢气泄漏原因分析3.1 发电机定冷水系统方面 由于正常

3、运行时定冷水压低于氢压，因此一旦发电机内 部定冷水系统泄漏，这时漏氢就会产生，氢从发电机内漏至 定冷水系统，造成定冷水水箱压力升高而自动从排氮回路排 出。主要位置及原因：定子线棒的接头封焊处定子线棒的接 头封焊处漏水，其原因是焊接工艺不良，有虚焊，砂眼漏水 空心导线断裂漏水，断裂部位有的在绕组的端部，有的在槽 内直线换位处，其原因主要是空心铜线材质差：绕组端部处 固定不牢，产生高频振动时，使导线换位加工时产生的裂纹 进一步扩大和发展 ;引水管漏水， 绝缘引水管本身磨破漏水的 一个原因是引水管材质不良，管内壁有沙眼，另一个原因是 绝缘引水管过长，运行中引水管与发电机内端盖等金属部分 摩擦而导致水

4、管磨破漏水 ;引水管连接管螺母有松动导致水 管漏水 ;引水管和金属压接头处存在制造缺陷，压接部分漏 氢。3.2 发电机密封油系统方面 密封瓦的间隙直接影响到发电机的漏氢量，密封瓦的检 修是发电机检修很关键的一步，必须严格把关过程控制。发 电机采用单流环式油密封，通过差压阀自动跟踪控制油压使 氢油差压保持0.056 0.02MPa,密封瓦的氢侧与空侧共用一 路进油，分两路回油，两股油流在密封瓦中央分开，各自成 为独立的油路循环系统。主要位置及原因：瓦座密封条质量有问题造成密封条老 化，是瓦座漏氢的主要原因 ;密封瓦磨损或变形导致密封性能 下降或破坏 ;密封瓦和轴颈损伤造成密封瓦间隙过大，是造成漏

5、氢的又一原因 ;密封油系统平衡阀工作不正常情况下， 如溶 解大量氢气的氢侧油油压大于空侧油油压，而空侧油向外界 分离并排出氢气， 造成氢气泄漏 ;氢侧油回油箱自动补、 排氢 阀不正常，造成氢侧油往空侧油窜，引起较大的携带漏氢 ; 密封瓦磨损或密封瓦卡涩造成密封油系统运行不正常、氢系 统密封不足漏氢，并通过密封瓦漏至外端轴承室，空侧密封 油回油箱 ;密封瓦支座和发电机端盖或中间环之间的密封垫 子密封或注胶被破坏，同样通过密封瓦也会漏至外端轴承 室。3.3 氢气冷却器方面 主要位置及原因：氢冷器内管子漏氢，正常运行时氢压 是大于冷却水压，这种情况下漏氢会造成氢冷却器虹吸的破 坏;氢气冷却器结合面螺

6、栓未紧固或紧固方法不对;氢气冷却器结合面密封垫老化变质失效 ;氢气冷却器内铜管因长期腐蚀有渗漏。3.4 发电机机壳结合面方面 机壳结合面主要包括：端盖与机座的结合面、上下端盖 的结合面、固定端盖的螺孔、出线套管法兰与套管台板的结 合面及进出风温度计的结合面等。主要位置及原因： 结合面螺栓未紧固或者紧固方法不对 结合面密封垫老化变质失效 ;密封填料老化变质失效。3.5 转子漏氢发电机转子励磁线圈引线紧固螺栓密封泄漏导致转子 漏氢。发电机转子励磁线圈引线是通过转子中心从励磁机转 子引来的，它在发电机转子表面存在一紧固密封点。主要位置及原因：密封瓦座衬垫制作和安装工艺不良， 如上下半搭接不良或装复时

7、移位造成错口漏氢;密封瓦平行度以及密封瓦轴向和径向间隙未达到要求;发电机大端盖、 中间环、密封瓦安装错位导致密封不严 ;发电机注胶注得不好 ; 法兰垫子未安装好 ;密封面清理不彻底。3.6 热工测温元件接线柱板 主要原因：发电机热工测温元件接线柱采用锥形结构， 通过套在锥形接线柱的橡胶绝缘套来保证测温元件接线柱 的对地绝缘性能和对氢气的密封性能。在实际检修过程中往 往会造成橡胶绝缘套挤压变形，再加上锥型橡胶垫长期在发 电机内受到高温和油浸的作用，非常容易老化松动，起不到应有的密封效果。防范措施：将发电机热工元件接线盘更换为带航空插头 的接线盘， 将发电机热工测温元件接线板密封垫更换为 O 型

8、密封圈，有效控制和预防发电机的漏氢。3.7 发电机外部附属系统的漏氢方面 主要位置及原因：氢气管道及阀门法兰螺栓未紧固或者 紧固方法不对 ;氢气管道及阀门法兰结合面密封垫老化变质 失效;氢油分离器、氢器干燥装置、氢湿度监测装置、绝缘过 热检测装置中接头不严。4 异常漏氢的处理措施（1）密封油系统携带漏氢可以通过调整密封油运行工 况来减小漏氢。调整密封油差压阀，确保油氢差压正常。（2）发电机端盖、阀门法兰以及相连的管道排污管等 泄漏可以通过紧法兰、阀门更换、发电机大端盖法兰注胶等 进行漏氢临时处理，在机组小修、大修或停机时进行彻底处 理。（3）密封瓦存在卡涩的可以拆除瓦上外油挡，通过密 封瓦检查

9、孔检查。如不行则需进行气体置换后解体发电机密 封瓦座，测量密封瓦的轴向、径向间隙，如磨损量超出规定 值，应进行更换。 密封瓦磨损漏氢需停机后进行检查、 修刮、 甚至更换处理。密封瓦密封垫子问题也需停机后进行检查、 更换、注胶处理。（4）定冷水系统漏氢处理必须停机消缺。在机组运行 期间保证氢水差压，确保氢压大于水压，防止水漏人发电机 内。（5）发电机氢冷器氢泄漏时应在停机后进行分管子查 漏，如少量管子漏则进行堵管，大量管子漏则应考虑更换氢 冷器，其他组氢冷器考虑做防腐处理。（6）发电机转子励磁线圈引线紧固螺栓密封泄漏需停 机处理此处密封，更换其密封填料。5 总结总之，发电机氢系统涉及的范围比较广，漏氢原因较复 杂，我们在分析和处理问题的过程中要不断总结经验，通