哈电660MW发电机测温点故障分析及处理

哈电 660MW发电机测温点故障分析及处理

蔺建功

同煤大唐塔山第二发电有限责任公司 山西 大同 037003

摘要：在火力发电厂运行中，发电机的安全运行至关重要。发电机的安全运行离不开众多测温点渡发电机内部运行状况的监视，如果发电机测温点故障参数无法监视将给运行人员造成监盘困难，此外还无法及时发现设备问题严重威胁机组安全稳定运行。

关键词：电气 发电机测温点 故障 原因分析 整改处理方案

一、引言

2017年10月05日，点检员通过SIS系统对设备参数进行定期点检工作，查看发电机本体温度时注意到#3发电机引出线温度Y相测点显示跳变，调出温度曲线后注意到测点温度不稳定时好时坏，如下图。随即联系热工人员一同在就地接线箱内找到相应端子测量的确存在数据跳变问题，判断为内部测温点故障，需停机检查处理。

在 出现#3发电机引出线温度Y相测点故障后重点关注发电机其他参数，于2017年10月06日，发现#3发电机1风区热风温度测点DCS温度显示713.5℃（见下图绿色曲线），由于正常情况下该点温度显示50℃左右随负荷变化而上下稳定波动（见下图红色曲线），联系热工人员一同在就地接线箱内找到相应端子测量显示测温点直阻无穷大开路，判断为内部测温点故障，需停机检查处理。直到17年12月份停机对出现故障的测温点打开人孔其进行检查处理后，测温点显示正常。

二、原因分析

故障测温点分布情况如下：

1. #3发电机引出线温度Y相测点位于发电机本体第二接线箱89号端子，测温元件为热电偶，测温元件位于出线盒汇流管采用直接焊接的方式进行固定。

2. #3发电机1风区热风温度测点位于第一接线箱163号端子，测温元件为三线铂热电阻类型，测温元件位于1#风区基座隔板上，测温元件板用螺栓规定在基座隔板上。

原因分析如下：

1. 在机组运行期间，基于损坏的测温元件的类型，就地测量#3发电机引出线温度Y相测点测量数据跳变，由于测温点采用直接点焊的方式固定在出线盒汇流管上，因此怀疑电焊位置脱焊松动导致；此外由于基建期间出线罩与发电机本体为方便运输分体式运输采用就地组合安装的方式，在发电机本体处有用于接线的中间接线盒，怀疑接线盒插件处有松动导致数据跳变,发电机出线罩与本体基建期为分体运输现场组合安装的，所以发电机内部设置了一个用于连接出线罩测温点的中转端子箱方便现场安装，由于测温线松散未固定牢靠加上机组运行内部气流扰动的缘故，导致接线端子螺栓接触不可靠，显示为DCS温度测点时好时坏，现经过一段时间观察测量准确且在未出现过故障异常；

2. #3发电机1风区热风温度测点显示直流电阻无穷大断路，判断为测温元件的故障可能性较大，也可能存在测温线损坏的可能导致数据无法传输；传输线损坏的原因基本可以确定为线路长，由于在设计安装过程中固定的点比较少，且许多传输线未捆扎成型，在机组运行期间内部氢气流动性导致线路与设备壳体摩擦导致线路损坏造成数据无法正常传输造成测点无法正常显示数据。

三、检修方案策划

（一）#3发电机引出线温度Y相测点

1. 思路1：该测温点采用直接点焊的方式固定在出线盒汇流管上，而汇水管上全部进行了手包绝缘处理，因此对于开焊的可能性做探索性处理，就是检修前做好处理手包绝缘所需相关材料的准备，对焊接的测温点彻底检查，重新焊接。

2. 思路2：由于基建安装期间，出线罩与发电机本体分体运输现场组装，因此在发电机本体安装用于连接出线罩测温线的中转箱，出线罩测温线采用插件直插方式通过中转箱至第二接线板，可能中转箱内接线接触不良，导致温度跳变，将中间转接箱取消采用直接焊接的方式减少故障点，确保以后运行过程中杜绝此类缺陷的发生。

（二）#3发电机1风区热风温度测点

1. 思路1：该点测温元件故障，停机后直接更换测温元件。此方案中必须考虑到拆除的密封垫做好备品备件的准备工作，包括对应型号的测温元件，为彻底处理缺陷做好充足的准备工作。

2. 思路2：检测测温元件完好，测温线断路故障需更换测温线；与厂家沟通后得知测温线更换需要抽转子，因此如测温线损坏就通过备用测温点进行恢复，大修时进行彻底处理。大修期间对测温线更换后，对其他所有的测温线必须进行重新整理绑扎固化，寻找固定点进行必要的固定，彻底解决由于气流扰动造成测温线磨损损坏的隐患，做到举一反三，彻底治理好此类问题的再次发生。

3. 思路3：对接线板后的连接情况进行彻底检查，确定故障是否由于接线板问题造成，如果是接线板问题，需要考虑更换新型接线板，提高设备的可靠性，彻底解决此类问题隐患。

四、故障处理过程

#3机停机前，联系厂家说明情况，安排技术人员进行指导处理，设备部负责准备所需材料备件包括手包绝缘材料、人孔密封垫、测温元件等；停机具备拆人孔后维护部组织好人员进行配合。

1. 打开发电机出线罩人孔，测量中转箱测温插件的阻值，测量正常，排除测温点与汇水管焊接松动的故障，说明故障不是在汇水管的测温点处，因此也没有必要对汇水管上的手包绝缘进行拆除检查，缩小了检查范围；

2. 找到#3发电机引出线温度Y相89号插件，将插件的固定螺栓打开后发现测温线与插头存在接触不良现象，随即对螺栓进行紧固，怀疑故障问题就是由于螺栓接触不良时好时坏，导致DCS数据显示波动；见图1

图1：#3发电机引出线温度Y相89号 图2： #3发电机第二接线板发电机本体内部测温线松动的插头 中转接线箱插头

3. 对中转接线箱89号至发电机第二接线板89号之间连接测温线进行导通试验，确定连接测温线无故障，测量直流电阻与实际温度相对应；

4. 经过处理后，持续观察24小时未见温度测点波动，DCS显示测量温度正常，测温点故障原因确定为内部中转箱插头螺栓松动导致；

5. 打开发电机励端顶部第一个人孔，将测温元件甩开后测量显示测温元件完好，测量阻值与环境温度相对应，说明发电机1风区热风温度测点故障非测温元件故障引起；

6. 测量测温元件至第二接线板的测温线，有其中一相线路断路，确定为测温线中间部位存在断线；由于更换测温线需要抽转子，此次检修为停机临修彻底处理工期不够，因此使用备用测温线进行恢复测量功能，大修进行彻底处理更换测温线；

7. 发电机内部测温线松散绑扎不牢（见图3、图5），该点测温线故障怀疑为测温线与发电机内部频繁摩擦导致损坏，随即对此次可见的测温线用玻璃丝带、环氧树脂固化剂进行处理，确保测温线不会受发电机内部气流扰动晃动（见图4、图6）

图3：松散的测温线 图4：松散的测温线经绑扎加固处理后

图5：松散的测温线 图6：松散的测温线经绑扎加固处理后

五、总结

1. 由于发电机本体与出线罩分体运输现场组装，出线罩内测温点均通过固定在发电机本体中间接线箱与第二接线板端子连接进行传输数据，中间接线箱的设置无形中增加了一个故障点，因此建议设备分体到场后采用测温线直接焊接固定绑扎的方式进行连接，取消中间接线箱减少故障点，这样可以彻底解决中间接线箱其他测温线出现同样的问题，做到举一反三，确保了发电机测温点正常监测运行参数；

2. 由于哈电发电机设计缺陷，接线板后备用测温线均未引至相应接线板，而是成捆绑扎固定在发电机内，在机组运行期间利用备用测温线及时处理故障测温点成为不可能的事情，对未出现过此类故障的电厂，有必要在停机检修期间对全部接线板后的备用测温线接引至接线板端子并做好相应标记，测温点出现故障后及时利用备用线恢复测温显示，从而使机组的安全监视得到保障；对于新建机组，如果有同样的问题一定要要求厂家将备用引线引出至备用接线端子；

3. 由于发电机内部测温点多，测温线均零散的固定在较少的固定点，机组运行内部氢气流动导致测温线晃动，存在长时间与内部壳体摩擦测温线损坏的隐患，因此建议厂家在制造过程中对零散的测温线进行绑扎固定处理；投运机组利用检修机会对可见的测温线用玻璃丝带绑扎用环氧树脂固化剂固化固定的方法减少测温线损坏的隐患，同样对于新建机组，如果有此类问题一定要要求厂家将零散的测温线进行绑扎固定处理，避免出现此类问题。

参考文献：

1. 同煤大唐塔山第二发电有限责任公司660MW电气设备检修规程

2. 同煤大唐塔山第二发电有限责任公司660MW单元机组运行规程

3. 同煤大唐塔山第二发电有限责任公司660MW机组检修制度汇编

4. 哈尔滨电机有限责任公司660MW结构说明书