摘要：双水内冷发电机是1958年我国最早发明的，其定、转子线棒均靠水路冷却，发电机运行中线棒的震动磨损极易造成金属疲劳断裂漏水，而发电机运行中发生漏水故障严重威胁着机组的安全运行，一套灵敏可靠的发电机漏水报警系统十分必要。对于偶而出现的发电机漏水故障，如在早期微量漏水时即能检出，则很快即可修复，而机组原配的高阻检漏仪不灵敏，只有在漏水滴到检漏原件上时才会报警。对概率较高的转子漏水，多数是从微量漏水发展起来的，直至发展到较大漏水时高阻检漏仪才会报警，但为时已晚，常会引起事故扩大，抢修时间多会超过一个月，加上抢修费用，经济损失常达数百万元。因此，一套灵敏可靠的漏水报警系统能够及时发现隐患，对于发电机组的安全运行提供了可靠的保障。
关键词：双水内冷发电机；漏水；湿度差动；报警系统；灵敏
1绪论
1.1双水内冷发电机特点及漏水故障概述
双水内冷发电机是我国发明的，机组采用水、水、空冷却方式，定子线圈和转子线圈双水内冷，定子铁心及其他结构件空冷。发电机在运行中线棒的震动磨损极易造成金属疲劳断裂漏水，随着机组运行年限的增加，转子漏水的风险和几率比较高，。双水内冷发电机漏水故障是最常见、最频发的故障，是火电机组最严重的事故之一，其危害轻则停机停炉，重则损坏主机，烧毁定子绕组或铁芯，烧坏转子绕组或大轴。
1.2完善发电机漏水报警系统的目的及意义
广州发电厂4台60MW上海电机厂生产的双水内冷QFS-60-2型热电联产机组从1992年投产运行至今已经超过二十年，由于运行年限较长，设备老化金属疲劳加上运行中电磁应力及振动的影响，极易发生定、转子引水管破裂漏水，严重威胁到机组的安全运行。在机组运行中，如能在微量漏水时就能发现并及时停机，数天就能够修复。否则漏水扩大，绝缘频繁被击穿，甚至导致发电机烧损的严重事故。检修时间常超过一个月，整套机炉陪停，损失常超过数百万元。虽然不断改进制造工艺，漏水的概率大为减少，但是仍需装用灵敏可靠的漏水报警装置并实现远程电脑监控。已投运电厂老机组若未经完善化，漏水概率较大。一套灵敏可靠的漏水报警系统能够及时发现隐患，提高机组的安全经济运行水平。
2湿差检漏报警系统简介
2.1湿度差动检漏报警系统的特点
湿度差动检漏报警系统的主要工作原理是测量双水内冷发电机内部空气的绝对湿度和环境空气的绝对湿度，然后进行比较做出判断，并输出报警信号至DCS系统的电脑监视器，实现远程监控报警。.在发电机不漏水时，机内外绝对湿度应相等，当机内有漏水时机内的绝对湿度必高于机外绝对湿度，漏水越大，机内外的绝对湿度差值就越大，这样可以排除机外湿度变化的影响，又十分灵敏。同时从绝对湿度差值的变化还可以看出漏水变化的趋势。
2.2原厂配套的高阻式检漏仪介绍
机组出厂原配为高阻式检漏仪，在发电机漏水的初期特别是转子少量漏水、定子线棒的渗漏，其检测灵敏度不够，因为少量的漏水在风扇的作用下迅速雾化，往往事故已经发生了还未报警，所以高阻式检漏仪不够完美，但起一定的作用，因其价格低、简单，还宜保留使用。
2.3湿度差动检漏报警系统的应用情况
湿度差动检漏报警系统在国内同类型机组已得到一定的应用和推广，并在发电机漏水报警灵敏性和可靠性的实践中取得了很好的效果。广州发电厂四台双水内冷发电机组在该检漏报警系统投运后的运行中，共检测到转子漏水两次，定子漏水一次及空冷器漏水二次，都在微漏时检出报警，尚无漏报记录。
在线监测发电机漏水的方式有：励磁回路绝缘监测电压表，转子一点接地保护、高阻检漏仪、差动微漏检漏仪等几种。
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2.4湿度差动检漏报警原理
湿度差动检漏系统的主要工作原理是测量双水内冷发电机内部空气的绝对湿度和环境空气的绝对湿度，然后进行比较做出判断，并输出报警信号至DCS系统电脑监控画面。当发电机或空冷器持续漏水时，水份蒸发，机内绝对湿度必然上升，当机内绝对湿度大于环境湿度到某一个差值，就稳定在该值上。这样小漏水差值小，大漏水时差值大，达到某一整定值就报警。这样检漏工作不受环境湿度影响十分灵敏，十分可靠，不会漏检或误检，而且可以从差值大小掌握漏水量大小，或漏水变化情况。该系统有利于运行人员进行远程监控及现场处理。
2.5湿差检漏报警系统的构成
该套报警系统采用上海金谊科技公司生产的SCJ－2A型湿度差动检漏仪，系统由气样采集、检漏报警装置及DCS系统组成。
检漏装置的温湿度变送器是由温湿度传感器、取气装置和信号调理电路组成，通过气样采集，将发电机内部和环境空气中温度、相对湿度转换成4～20mA的标准电流信号，再传输至DCS系统，经DCS系统计算后在电脑监视器画面中发出报警信号。
检漏装置输入端接两支精密配对的WS-1型温湿度传感器。0-100℃和0-100%RH的输出信号电平都是0-5V，分别测量机内气样与机外气样。输入信号经5V/1V电阻分压器及滤波器送到电子开关，由电子开关切换送到三位半LED数字显示电压表，量程为0-1V，显示0-100.0，电子开关并送至LED灯，显示各档位名称。“内%RH”和“外%RH”两档经分压器后又同时送到比较器，湿度差报警整定值调校于10%RH，如果信号达到报警整定值，报警继电器动作，LED灯报警闪烁。电子开关由轻触按钮控制，平时显示内外气样的湿度差值“△%RH”。
两个℃和两个RH及△%RH信号经AD694集成电路，将电压信号转换为4-20mA电流输出至汽机DCS监控系统，差值△%RH“0”信号时为12.0mA，要求DCS在11.6mA与12.4mA对应±5%RH发预报警，在12.8mA对应10%RH发漏水报警。设预报警的目的是△%RH偏离正常值时提醒值班人员去检查是否微量漏水。
广州发电厂不断加大节能减排和技术改造实施力度，重点实施了机、炉系统DCS改造，控制监视全部由DCS实现。发电机湿差检漏报警信号设计为接入至汽机DCS控制系统。
本系统在发电机汽侧、励侧各安装一套。当仅一套系统动作时，可能是误动或另一套拒动，若两套同时动作报警，必然是正确动作，这样大大提高了系统的可靠性。
3结论
广州发电厂双水内冷发电机湿度差动检漏报警系统方案设计中，它综合应用了空气湿度差动检漏、计算机、通讯网络控制，智能化监测等多项技术，大大提高了发电机组运行的可靠性，使运行值班人员能够及时发现隐患并做相应的事故处理，提高了机组监测的综合自动化程度与机组安全经济运行水平。
参考文献：
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[5]吴庆胜双水内冷发电机的湿度差动检漏仪《中国电力》1994
论文作者:林剑
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
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