（雅砻流域水电开发有限公司 四川成都 610051）
摘要：锦屏二级水电站机组投运以来，水轮机各部分RTD出现大量的问题，有很大一部分是安装遗留问题，一部分是检修维护中经常出现的问题，给机组安全稳定运行及检修维护带来了严重的风险和繁冗的工作，本文从RTD日常维护措施及测量温度处理进行分析，并提出对应的解决方法，可为类似电站提供参考。
关键词：水轮机；测温元件；RTD故障；问题；解决方法\
前言
锦屏二级水电站装有8台单机600MW的水轮发电机组，每台机组装设有大量的RTD测温元件，用于在机组运行过程中实时监视机组各部温度情况，以了解机组的运行状态，尤其对重要部件的温度监视更为重要，若出现温度过高时以采取停机措施，而RTD能否正常工作，对机组的稳定运行起着重要作用。
RTD故障不仅是指致命性破坏或完全丧失功能，还包括性能降低（如性能参数漂移、材料退化变质等）。无论是何种故障，都有一个共同特点，即来自环境、工作条件等的能量积蓄一旦超过某个界限，元器件就开始退化或被破坏，一般分为四类：铂材料出现故障、引出线出现故障、焊接部位出现故障、RTD在工作环境下出现故障[1]。
本文着重对RTD引出线故障及焊接部位故障进行研究分析，将机组运行中出现的问题进行归纳统计，着重分析了RTD出现故障的原因，并提出了解决方法及建议。
1 机组RTD介绍
锦屏二级水电站机组RTD测温元件主要包括上导瓦及油温、推力瓦及油温、下导瓦及油温、水导瓦及油温、定子线圈、定子铁芯、定子齿压板、推力冷却器进油出油、推力冷却器进水出水、空冷器进风出风及各导轴承冷却水温、油温等共311个RTD测温元件。
所有的RTD测温元件对机组各部分温度进行实时测量并上送至监控系统测温LCU进行监视和停机判断，其中上导瓦、推力瓦、下导瓦、水导瓦、定子线圈、定子铁芯及空冷器进风温度参与机组停机流程判断，当温度过高满足停机条件时启动机组停机流程。
2 RTD正常运行及日常维护出现的问题及解决策略
2.1RTD引出线与上送电缆对接采用焊接处理，导致RTD故障
锦屏二级电站机组定子线圈、定子铁芯及定子齿压板RTD的引出线与上送电缆的对接采用电烙铁熔焊处理后，套上黄腊管，再将对接处使用绝缘胶布包裹完好，使用扎带固定于定子铁芯上部。此方法在机组运行一段时间后出现了大量的RTD故障现象，锦屏二级电站#1机组从投产到现在5年时间，定子线圈、定子铁芯及定子齿压板RTD故障情况见表1
表1#1机组定子线圈、定子铁芯及定子齿压板RTD故障情况
表1可以看出，已经接近一半的RTD出现过故障，且全部是由于RTD引出线与上送电缆的焊接处断开或接触不良导致，且每年还有新的故障RTD出现。
原因分析：机组运行时，转子切割磁感线做功使得定子产生电流，电流流过线圈产生大量的热，导致定子铁芯上部将产生大量的热，温度可达几十度甚至更高。在长时间的运行过程中，电缆对接处的绝缘胶布由于长时间处于过高温导致性能降低，绝缘性下降，甚至部分已经接近融化状态，完全失去保护作用。而对接处的焊点长时间运行在高温中将会出现老化等问题，影响温度测量效果。机组运行过程中也会产生振动，导致RTD引出线与上送电缆互相拉扯，使得焊接处产生横向应力。在高温和振动的双重作用下导致焊接处断裂或接触不良，直接导致测温异常。针对此问题，建议做如下优化：
2.1.1对于已投运电站，可采用线鼻子压接的方法重新对对接处进行处理。使用合适的线鼻子，将RTD引出线与上送电缆重新进行压接，并使用防水防高温的绝缘胶布进行包裹完好，使用扎带将两侧均固定牢固，防止振动产生横向应力。此种方法实际使用效果良好，现场经过处理后的RTD未再出现故障；
2.1.2对于已投运电站亦可采用对接端子的方法。使用合适的对接端子将RTD引出线与上送电缆进行对接。此种方法对接端子的选用需满足现场要求，且必须使用防水防高温的绝缘胶布包裹固定，防止对接处松动。
2.1.3对于新建电站，可采用对接端子箱的方法。电站施工时将所有RTD引出线全部引至对接端子箱中，通过对接端子箱进行上送。锦屏一级电站使用此方法，到目前为止投运4年，定子线圈、定子铁芯及定子齿压板RTD未出现大量故障情况。
2.2推力瓦RTD选型不当导致投运不到1年全部故障
锦屏二级电站单机容量为600MW，水轮机采用伞式结构，推力轴承承受机组轴向力，因此推力轴承的正常运行对机组尤为重要，推力瓦RTD用于监视机组在运行过程中推力瓦的温度，若发现温度异常升高则应立即停机。锦屏二级电站推力瓦冷却方式为强迫油循环水冷，再加上机组运行时的离心力，导致推力油具有很大的旋转冲击力。投产初期，使用的是普通RTD，其引出线没用经过保护处理，导致RTD根部引出线在推力油不停地冲击下内部芯线断裂。在锦屏二级投产初期，一度发展到全部16个RTD全部故障的程度，给机组安全稳定运行带来极大的隐患。
针对此种问题，优化建议：在RTD的选型上要切实考虑机组运行时的工况问题，上述情况下要选用引出线为铠装保护的RTD，即RTD的引出线全部使用硬度较高、韧性较好的金属铠甲进行防护，这样完全阻止了油流的冲击。锦屏二级电站经过RTD改造后，再未出现RTD故障的现象。
2.3 RTD 引出线方式不适给检修维护带来极大的不便
锦屏二级水电站上导瓦及下导瓦测温RTD采用普通RTD引出线方式，即RTD测温部分与外壳为一体式，导致在紧固、拆卸RTD时引出线将与RTD一起旋转。在历次检修中，都需要对导轴承的瓦块进行检查，部分还需拆除进行检查，此时，就需要将RTD拆卸，以便拆除瓦块。由于RTD引出线会随着RTD的旋转而旋转，导致RTD引出线严重扭曲，甚至由于安装时引出线余量不足而无法达到拆除RTD所需扭曲度，导致无法拆除RTD，在经过多次的拆装后，RTD引出线因过度的扭曲而导致内部芯线接触不良或断裂导致RTD故障，最后只能更换故障RTD，在整个操作过程中给检修维护工作带来极大的不便。
针对上述问题，优化建议：选用特殊加工的RTD，在RTD外壳上增加卡环，外加一个固定装置，将RTD卡在导轴承与固定装置之间，拆除时只需拆除固定装置即可将RTD取下，极大方便了检修维护工作也避免了旋转RTD而导致引出线断裂的情况。
3 结语
本文结合锦屏二级水电站RTD安装及检修维护过程中出现的一些问题，归类总结了上述4中问题，从RTD的安装、维护及适用性方面提出了相应的优化策略，能够有效解决上述问题，给RTD的稳定运行、机组的稳定运行提供了保障，降低了机组正常运行过程中的误停机风险及检修人员日常维护工作的繁冗度，对类似电站具有很好的借鉴性和应用价值。
参考文献：
[1] 邹祖冰.发电机组用测温RTD技术条件及故障对策探讨[J].人民长江，2014，12（45）：100-102
论文作者:王博宇,呼继忠
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
标签：定子论文; 锦屏论文; 机组论文; 测温论文; 推力论文; 故障论文; 电站论文; 《电力设备》2017年第26期论文;