水氢氢冷却方式的汽轮发电机组漏氢分析与研究

水氢氢冷却方式的汽轮发电机组漏氢分析与研究

孙鑫鹏

（大唐信阳发电有限责任公司河南省信阳市464000）

1、概述

大唐信阳发电有限责任公司（简称信阳电厂）1号发电机为QFSN-320-2-20型三相同步交流发电机，由东方电机股份有限公司设计、制造。发电机采用“水氢氢”冷却方式，即定子线圈及其引线、出线采用水内冷，转子绕组、定子铁芯及结构件采用氢气冷却，此冷却方式为目前大多数汽轮发电机组采用的经典冷却方式。此外，机内氢气由氢气冷却器通水冷却，集电环采用开启式管道通风冷却，密封系统采用双流环式油密封，励磁系统采用静止可控硅自并激励磁方式。

2、内漏与外漏的判断

2017年12月份中旬，点检发现内冷水箱含氢量曲线1.5%，间歇几秒内波动至8%，内冷水箱含氢量人工实测40%lel，换算成体积比为1.6%。期间每隔几小时波动至8.66%后，持续十分钟至40分钟，再降低2%。内冷水压，电流，氢压，电导率，铜离子含量无对应的明显变化。各线棒温差在5℃以内，其他各参数正常。发电机做整体保压试验，计算漏氢量2立方米/天。遂用肥皂水及测氢仪对发电机的外漏点进行排查，包括：氢气除湿机装置及管道、发电机绝缘过热装置、密封油系统及排烟风机管道、油水分离器阀门、氢冷器螺栓及排污管、补氢站阀门、发电机大盖螺栓及人孔，均未发现漏点，由此可判断发电机有间歇性内漏。

3、内漏点的查找

1号机停机后，先通过二氧化碳置换气体，将内冷水外部管道隔离，通入压缩空气对定子线棒内的水进行吹扫，通过人孔内检，未发现明显漏水或磨损现象。遂用氟利昂R134a对内冷水系统做气密性试验。卤素检测仪检测到漏点在6点钟方向38槽线棒汽励两端均有报警，但此时无法确定是上层线棒还是下层线棒。

打开发电机端盖，扒开38槽上下层线棒手包绝缘盒，充氟利昂检测绝缘引水管、水电三通接头、水盒以及外部空心股线均无泄露，在38槽上层线棒空心股线根部检测，汽励两端均有泄露报警，确认为该线棒内部空心股线直线部分泄露。

让步处理方案：发电机每根定子线棒是由8根空心股线和32根实心股线组成，可能逐根空心股线测气密性，若只能一根漏，可能从水盒的地方切断，两端堵着，待大小修时处理。此次，专业决定更换整根线棒。

4、处理方案

4.1、拆除发电机三相引出线、集电环引线、刷架、刷握；按要求要进行定子绕组绝缘电阻测试、引水管电阻和汇水管电阻、直流耐压和泄漏电流、交流耐压；然后将转子抽出。

4.2、拆除38号线棒槽上层线棒汽、励端的绑绳、层间垫隔块；退出38号槽上层线棒两侧间隔块、槽口块、槽楔和线棒与槽壁间的绝缘楔块。

4.3、用气焊枪吹开励、汽两端电路及水路，焊开前用浸水的石棉布保护好其它部位被免烧伤，拆除38号上层线棒；清理槽内、膛内杂物、定子端部绑绳渣，用吸尘器吸净灰尘，用无水酒精清理干净定子两端部需绑扎的部位铜线，修复损伤防晕层的部位。

4.4、新线棒下线前相关试验检查按大唐集团《电力设备交接和预防性试验规程Q/CDT107001-2005》进行

试验数据。水压试验、绝缘电阻、直流耐压、交流耐压均合格。

4.5、嵌入38槽上层线棒：槽内及端部的清洁度、层间垫条不应有窜动、线棒出槽口长度对称、上下层线棒接头对正、线圈上下层鼻端在同一平面上、节距正确无误。

4.6、端部加间隔块，装入垫片、波纹板、槽楔，焊电路、水路，线棒鼻端整形，装复绝缘引水管。

4.7清理接头焊后端部杂物，测三相电阻。