火电厂定冷水箱含氢量大的原因分析及防范措施

火电厂定冷水箱含氢量大的原因分析及防范措施

孟凯

（山西大唐国际临汾热电有限责任公司，山西临汾  041000）

摘要：火电厂发电机定冷水箱含氢量超标，严重影响机组安全稳定运行，及时查找漏氢点并消除缺陷，保持定冷水箱含氢量在合格范围。为提高设备检修质量，发电机检修应重点排查绝缘引水管接头、底部排空堵头及线棒、出线罩绝缘盒等部位，采取焊缝与补焊、更换O型圈及绝缘引水管线棒等，并对定子绕组进行严密性试验，消除定冷水系统漏氢故障。

关键词：定冷水箱；含氢量；原因分析；防范措施

引言

为防范发电机定子绕组冷却水系统漏水事故，机组运行中氢气压力应大于定冷水压力，由于氢气渗透力较强，定冷水箱正常运行时含有微量氢气，当定冷水箱含氢量突增或者氢气绝对含量过大时，可能造成火灾或爆炸。长期微渗漏水造成定子绝缘受潮导致绝缘击穿损坏设备。

1.发电机日常监测分析

（1）发电机运行中氢压控制在0.27～0.3MPa，以防止定冷水漏至发电机；（2）保持定冷水箱排空门常开，对发电机定冷水箱连续充氮；（3）控制铜离子质量浓度≤20μg/L，定冷水箱氢体积控制≤3%；（4）每隔一小时检查1次发电机检漏仪和湿度仪，并认真做记录，观察检漏仪器是否是有水排出；（5）每2h检测1次发电机定冷水箱及发电机附近氢体积数值，并记录测量结果；（6）每周二上午测量1次定冷水铜离子质量浓度；（7）每小时监测1次发电机线棒温度并相应降低发电机有功和无功负荷，控制温差＜8℃，如果温差超过14℃，定子引水管出水温差达12℃，或者任一定子槽内层间温度超90℃以上、出水温度超过85℃，应立即降负荷并将温度控制在允许范围内，确认测温元件无误后，应申请停机处理；（8）发电机周围2m内，严禁明火作业，每2h记1次定冷水箱液位；（9）严密的监视定冷水系统进水压力，以防止突变；（10）定冷水pH值控制在7～9之间，防止铜腐蚀；（11）定冷水电加热器停运并断电。

当发电机定冷水箱氢体积分数超标时，应及时组织分析并采取措施，防止氢气泄漏造成火灾事故，当控制定冷水箱氢体积分数降至2%以下，铜离子质量浓度降至8.3μg/L以下，虽然控制主要参数在合格范围内，但不能彻底解决问题，定冷水箱连续充氮暂时缓解问题恶化，应优先考虑停机检修彻底解决问题。

2.漏氢原因分析及查漏试验

2.1 漏氢部位及原因

2.1.1 定子线棒接头封焊处

    定子线棒接头封焊处漏氢原因为焊接的工艺不优良并有虚焊与砂眼。

2.1.2 定子线棒空心导线断裂处

    断裂部位发生在定子绕组端部与槽内直线换位处。产生原因为空心的铜线材质比较差、绕组的端部处的固定并不牢固，其运产生100 Hz高频的振动，使导线的换位加工的时候产生裂纹能够进一步的扩大与发展，并最终造成断裂。

2.1.3 聚四氟乙烯的绝缘的引水管

    其导致聚四氟乙烯的绝缘引水管的漏氢的原因有：（1）引水管的材质差，并有砂眼，从而导致绝缘的引水管的本身遭受磨破并漏水；（2）绝缘的引水管是过长的中引水管和发电机的内端盖等的金属部分进行摩擦，致使水管磨破并漏水；（3）绝缘的引水管的连接的管螺母的松动，O型圈进行老化；（4）绝缘的引水管的金属压接的接头，存在制造上的缺陷、压接的部分会漏气。

2.2 保压查漏试验

2.2.1 发电机在解体前的保压试验，停机后，对发电机的定子绕组来进行严密的试验：（1）把定冷水进行排净并吹干；（2）拆除其发电机的定冷水进和出水管。一侧继续拧封堵、另一侧则用三通的连接的压缩空气与数字精密的压力表；（3）先充入0.1MPa干燥的压缩空气，并再充入流量35g/m3氦气，之后，继续的充入干燥的压缩空气，加压至0.3MPa，并且借助其阿尔卡特的便携式的氦气检漏仪，对定冷的水路 的各个部位缓慢移动检漏。

2.2.2 发电机在解体后的保压试验：发电机进行解体之后进行定子绕组的严密性的试验，压力降到65kPa。发现1处大漏，中漏8处，小漏12处，其中，绝缘引水管的接头为16处，底部排空堵头为1处，线棒1处，出线罩的绝缘盒2处，具体的部位以及漏率为：（1）励端的绝缘的引水管的接头：2槽上层的水管、3槽下层的水管等，共计9处；汽端的绝缘引水管的接头：16槽上层的水管、10 槽下层的水管等共计 3 处。漏率的范围（2.4～9.9）×10-4Pa·m3/s。（2）励端的绝缘引水管的接头：13槽上层等，共计4处；11槽上层定子线棒励端绝缘盒处；励端34槽上层绝缘的引水管的金属的压接头处；V、W相中性点出线绝缘的套管，漏率的范围（1.0～9.9）×10-3Pa·m3/s。（3） U相母线底部的放水堵头丝，扣焊缝处有砂眼。漏率的范围（1.0～9.9）×10-2Pa·m3/s。

3 解决措施

3.1 漏点处理

（1）对U相母线的底部放水的堵头丝扣的焊缝补焊。（2）剔除那些绝缘的引水管的手包绝缘之后，进行拆除连接的螺母。发现O型圈具有破损的裂纹，并对其进行更换。（3）对备用的绝缘的引水管，进行水压的试验，更换34槽上层的绝缘的引水管。（4）剔除V、W相中性点，出线绝缘套管绝缘盒后发现，接合面的镀银层脱落，O型圈耶遭到破损，对其连接金具进行平整的镀银处理，并对O型圈进行更换。（5） 11槽的上层线棒的励端剔除的绝缘盒与绝缘层之后发现，漏点是在线棒多股的空心导线层之间，因为没有办法查找具体的部位与彻底的处理漏点。对11槽的上层线棒进行更换。

3.2 定子绕组的严密性的试验

    对漏点进行处理完毕之后，进行第3次的保压查漏的试验，通过反复的检查，保压2 h，压力并没有下降；之后，加压至0.3 MPa，进行24 h定子绕组的严密性的试验，其采用压力表为0.02级，0~1 MPa数字精密的压力表，其试验的范围是发电机的定冷水系统，包括，发电机的进出口的阀兰，发电机额线棒及发电机的出线套管的部分。

    漏气率的计算公式是：δ=ΔPd/P1×100%，ΔPd=24/Δt（[P1-P2）+（B1-B2）+（P1+B1）（t2-t1）/（273+t1）]，式中 P1—试验的起始表压，MPa；B1—试验的起始大气的压力，MPa；P2—试验终止表压，MPa；B2—试验终止大气的压力，MPa；t1—试验起始平均温度，℃；t2—试验终止平均温度，℃；Δt—试验运行时间，h；Δ Pd—24 h泄漏压降，MPa；δ—24 h漏气率。

4.结束语

从发电机的定冷水的系统漏氢，成功的治理经过，我们看出，运行中的定冷水箱进行连续的充氮；定冷水箱的氢体积的分数与定冷水的铜离子的质量的浓度得到有效的控制；在检修的过程中，加强定子绕组的严密性的试验平行的检验、查漏工具，由氦气的质谱仪来替换之前的肥皂水，卤素的检漏仪，能快速并准确找到定的水的系统漏氢的部位。经过相应治理措施，可以消除机组安全的隐患。

作者简介：孟凯（1974- ），男，河南开封人，本科，高级工程师，从事生产管理工作，山西大唐国际临汾热电有限责任公司，山西省临汾市尧都区汾河办事处（邮编041000），电话0357-8206202，手机18635739057，微信号datangpowermk，邮箱18635739057@163.com