内蒙古达拉特发电厂#5、#6机组漏氢案例分析

内蒙古达拉特发电厂#5、#6机组漏氢案例分析

1发电机及转子内蒙古达拉特水库#5.#6号机组2.330mw。这是法国的alstic技术，在北重压力下产生了“水氢氢”冷却的带刷磁机。即定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、铁芯及其他构件氢外冷。氢气由装在转子两端的旋桨式风扇强制循环,并通过设置在定子机座顶部两组氢气冷却器进行冷却。氢气系统由发电机定子外壳、端盖、氢气冷却器、密封瓦、密封油系统组成。发电机型号:QFSN-330-2,额定功率为330MW,额定电流为11200A,功率因数为0.85,YY型接法,励磁电压为420V,励磁电流为2376A,额定氢压为0.3MPa。其结构图如下:2氢冷机械泄漏氢的部分氢冷发电机的漏氢部位归纳起来讲有两部分:2.1发电机的循环水系统包括发电机本体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(共四大系统)。2.2表中外部辅助系统的泄漏包括发电机外部附属系统的氢管路阀门及表计、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漏氢的形式氢冷发电机漏氢部位的查找是很繁琐的工作,需要工作人员作反复细致查找和长期跟踪记录分析,确证漏氢的根源和途径,根据漏氢的根源和途径的不同,漏氢又可分为内漏和外漏,氢气直接漏到大气中称为外漏,外漏点比较直观易查找和处理;氢气通过其他介质和空间泄漏掉称为内漏,内漏一般不易查找和处理,以下就达拉特发电厂出现过的漏氢事例的查找处理介绍如下。3.1确定、两组含量,确定合同成立及时发现情况达拉特发电厂#5号机2004年投产,2006年1月5日从漏氢检测仪显示发电机定冷水箱处含有氢气,当时氢气含量为1.3%,为了确证这一点的漏氢情况,我们使用M77-PHP-100便携式氢气纯度分析仪从定冷水箱取样管口处取样化验,含氢量是1.4%,到2006年12月定冷水箱含氢量最大达到6%,确证水箱含氢后,这期间我们多次联系厂家并组织专家进行现场会诊,并加强现场跟踪记录,并对定冷水箱含氢量、定冷水箱回水温度、负荷和时间的对应关系进行分析研究,可能造成这一现象的原因分析如下:①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。②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100HZ的高频振动,使导线换位加工时产生的裂纹进一步扩大和发展。③聚四氟乙烯引水管漏水。绝缘引水管本身磨破漏水的一个原因是引水管材质不良,有沙眼(从外表看无异常,且水压试验合格,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管磨破漏水。④聚四氟乙烯引水管连接管螺母有松动或铜垫片损坏导致水管漏水。⑤聚四氟乙烯引水管和金属压接头处存在制造缺陷,压接部分漏氢。3.2发电机排放系统其试验方法为:①将定冷水路压力表更换为标准压力表;②将定冷水箱内的混合气体连续排出;③将发电机氢压升至0.3MPa(额定工作压力),切断氢系统;④将发电机定冷水路水压降到0.02MPa;⑤关闭所有定冷泵出、入口门,静置30min后记录水压;⑥连续监测24h,观察定冷水压力变化量。3.3发电机的氢压下降速度较快含氢量从1.3%上升至1.8%,氢压下降0.003MPa,水压无明显变化。通过对运行中含氢量的变化规律和静压试验结果进行分析,认为:①漏氢不是冷却水路严重故障造成的,否则,定冷水含氢量在短时间内会大幅上升,发电机整机氢压下降速度也很快;②定冷水含氢量与温度的变化有一定的关系,由此可初步断定渗漏点不在定子线棒上;③在发电机运行期间,随着负荷的变化,水电连接管接头热胀冷缩较严重,所以渗漏现象较为明显。④聚四氟乙烯水电连接管的管壁氢渗也会造成微渗漏,以及分析表计误差等原因,再加上发电机在停机状态下线棒温度较低(20℃),温度变化范围较小,在静压试验过程中,定冷水含氢量虽有变化但不明显。4管压接部分漏点在2007年3月#5号发电机中修中,将发电机解体后在发电机定冷水路充氦气用QT100型氦质谱仪对发电机进行充氦气检漏。发现发电机汽、励两端水电连接管接头大中小漏点共5个,具体漏点在水电接头的不锈钢和聚四氟乙烯管的压接部分,主要原因是水电连接管压接部分质量不过关。根据厂家提供,这批水管全部是国产,安装前抽样进行单体打压试验,整体安装后进行抽真空试验,根据《中华人民共和国机械行业标准》氢冷电机密封性检验方法及评定中规定;定子绝缘引水管采用冷热水压法;即在时温下,水压为2.5MPa,持续0.25h;然后水压降至0.6MPa,升温到90℃,保温保压2h不漏。安装后试验时标准未能达到国家要求,整体可靠性明显降低。最后处理将检查到的大漏点和中漏点的管全部更换。5发电机密封油控制系统正常运行试验2.发电机整体组装完毕后,气密试验方法如下:发电机整套风压试验是发电机本体及辅助系统安装完后的一次质量大检验,是保证发电机漏氢率(量)达到预定目标的最后一道工序,所有造成系统泄漏的现象均必须在此阶段消除。试验用气要求为经过净化处理,除去油雾、水雾及杂物,保证干燥(相对湿度<50%)、清洁的压缩空气。试验时采用0.25级精密压力表,使用气压表测量大气压力。为缩小检漏范围,整套风压试验前先对发电机气体管道系统单独进行风压试验,试验压力0.6MPa,历时6h,压力无变化(进行温度修正后)且无任何渗漏。整套风压试验尽量模拟运行状态,密封油系统油质达到要求,系统调试完毕,能按正常运行要求向密封瓦供油(密封油压比机内空气压力大0.084±0.01MPa);发电机外部冷却水系统投入,并控制冷却水温基本稳定,使试验时发电机内的气温基本维持稳定;氢气冷却器水侧投入,维持一定的压力以减少冷却管束胀口处内、外压差。发电机整套风压试验计算公式如下:△V=V[(P1+PB1)/(273+t1)-(P2+PB2)/(273+t2)]×Q0/P0×24/△h其中:△V—在给定状态下的每昼夜平均漏气量m3/dV—发电机充气容积,取90m3;P0—给定状态下大气压力P0=0.1MPa;Q0—给定状态下大气温度Q0=273+20=293k;P1—试验开始时机内的气体压力(表压)MPa;PB1—试验开始时大气压力MPa;t1—试验开始时机内的气体平均温度℃;P2—试验结束时机内的气体压力(表压),MPa;PB2—试验结束时大气压力,MPa;t2—试验结束时机内的气体平均温度,℃;△h—正式试验进行连续记录的时间小时数,h;注:大气压力用气压表测量。定子内气体的温度值,以汽、励端、机座中间的温度计和冷热风压区中的