（大唐信阳发电有限责任公司 信阳 464000）
摘要：出线套管指将发电机定子电流从发电机内部引到机外的重要部件，除应能承受一定的氢气压力外，还应能承受高电压、大电流并具有密封、抗振和防潮的良好性能。经对发电机出线套管结构分析、研究，换型为新型智能套管，解决结构设计落后、密封材料性能和瓷瓶质量缺陷，保证发电机稳定运行。
关键词：发电机；换型；智能套管
一、前言
发电机出线套管是将发电机定子绕组和外部输电设备连接的部件，是保证电能向外输送的第一个重要部件。通常应满足三大功能，一是具有足够的截面承载额定电流，二是电气部分与固定的机座外壳绝缘，三是固定引出线。而对于目前普遍使用的氢、水冷发电机，还必须满足两个特殊功能，一是套管中冷却水管路也和电路一样直接和发电机引线相连，所以必须确保套管内的冷却水通流正常且不泄漏，二是套管与发电机引线连接端与发电机内的氢气直接接触，所以必须保证密封，以确保运行中氢气不外泄。 我公司一期汽轮发电机（QFSN-300-2-20）由东方电机有限公司生产。2001年投入运行，该型汽轮发电机定子出线套管沿用了水氢氢型200MW汽轮发电机定子出线套管的结构，当时条件，是一种比较成熟的结构，发挥了重要作用，但结构设计相对落后、密封材料性能和瓷瓶质量不易保证。出线套管是发电机定子电流从发电机内部引到机外的重要部件，除应能承受一定的氢气压力外，还应能承受高电压、大电流并具有密封、抗振和防潮的良好性能。通过换型为新型智能套管，彻底解决套管漏油、漏氢现象，保证发电机安全稳定运行。
二、概况
一期#1/2汽轮发电机（QFSN-300-2-20）由东方电机有限公司生产。2001年投入运行，该型汽轮发电机定子出线套管沿用了水氢氢型200MW汽轮发电机定子出线套管的结构（如图一），在当时条件下，是一种比较成熟的结构，发挥了重要作用。但由于为二十世纪八十年代中后期至九十年代初期的产品,结构设计相对落后、密封材料性能和瓷瓶质量不易保证，发电机出线套管出现漏油、漏氢现象。根据发电机的结构原理,氢冷发电机在运行时本体内充满氢气,出线罩和封闭母线内不含氢气,一旦出线套管发生漏氢,氢气将通过出线套管泄漏至外部，严重影响机组安全稳定运行，2016年05月发电机大修期间对出线套管解体后检查发现内部密封垫老化严重、积油较多，同时了解同类型机组部分机组此部位漏氢严重，给发电机运行带来不安全隐患。
图一：旧式套管结构图
发电机基本技术参数：
三、发电机旧式套管分析
一期#1/2汽轮发电机（QFSN-300-2-20）2001年投入运行。旧出线瓷套管密封垫采用丁氰橡胶垫，自机组投产以来从未更换，在密封油的腐蚀下已到寿命周期。另外，发电机出线配置套管，设备结构相对较为过时。
图二：发电机旧式套管结构
四、发电机新型智能套管分析
东方第三代水氢氢型300MW汽轮发电机新型智能套管是在借鉴水氢氢型600MW汽轮发电机定子出线套管结构的基础上，优化设计而成，较第一、二代300MW汽轮发电机的出线套管具有明显技术优势，具体结构如下。
图三：新型智能套管结构图
新型智能套管结构分析后，优势特别明显，具有以下特点：
可伸缩结构和浮动密封，出线套管的机外部分设置弹簧、平面密封和径向密封。当发电机运行中负荷发生变化时，导电杆通过的电流也随之发生变化，导致导电杆产生伸张或收缩，此时产生的应力可由弹簧吸收，在弹簧的弹性变形范围内，对平面密封垫仍有足够的压缩量保证其密封可靠。密封件由普通丁氰橡胶改为高饱合氢化丁氰橡胶和氟橡胶，密封件的性能提高，使用寿命延长。
瓷瓶和导电杆之间灌注密封胶，出线套管的瓷瓶和导电杆之间灌注非固化的半流体状TITESEAL密封胶，代替旧式的减振橡皮园结构，具有可靠的减振功能和良好的密封性能。
采用新型瓷瓶，新结构采用进口瓷瓶，瓷瓶的内在质量好，几何尺寸、形位公差精确，磨削面精度要求高，出线套管的整体密封性能提高。
五、新型智能套管应用效果
新型智能套管内、外接口尺寸与第一、二代300MW汽轮发电机接口尺寸相同。新型智能套管可以直接更换旧式出线套管，内部和外部的电连接部件不需作任何变更。
安全可靠性应用效果显著，发电机出线套管通过换型为新型智能套管，发电机安全性大大提高，效果尤其显著。随着发电机负荷的变化，出线套管的导电杆可自由伸缩，适应机组调峰的需求。可伸缩结构和浮动密封可在发电机不同工况下始终保持良好的密封性能，提高了机组运行可靠性。新结构、新材料的应用，延长了出线套管及其密封件的使用寿命，安全效益特别明显。
参考文献：
[1] 东方电机厂 QFSN-300-2-20型汽轮发电机技术条件
[2] 东方电机厂 QFSN-300-2-20型汽轮发电机产品说明书
[3] DL/T 607-1996 《汽轮发电机漏水、漏氢的检验》
[4] JB-T6227-2005 《氢冷电机气密封性检验方法及评定》
作者简介：
姓名：魏大帅 职称，工程师 从事专业：发电厂电气一次设备点检定修管理
论文作者:魏大帅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/12
标签：套管论文; 发电机论文; 汽轮发电机论文; 结构论文; 定子论文; 瓷瓶论文; 氢气论文; 《电力设备》2017年第23期论文;