(大唐淮北发电厂)
摘要：本次研究以某电厂应用水氢氢冷却方式的汽轮发电机作为分析的对象，该发电机正常运转的过程中其内的氢压较之定子冷却水压力要高，在定子线棒发生裂纹后容易引起发电机漏电，进而造成定子冷却水之中的含氢量发生升高的情况，由此便必然造成发电机中进水，以至于发电机出现烧损的问题。在正常的冷却水箱之中会安有氢气泄露检测仪，在线对定子冷却水箱之中的氢气含量加以检测，一旦其中的氢气浓度达到百分之二的时候便会报警。笔者对660MW发电机发生漏氢的原因加以分析，并且在此基础之上提出防止发电机发生漏氢的方法。
关键词：氢气浓度；发电机定子线棒；定子冷却水；分析处理
在氢冷发电机正常运转的过程中较为容易出现发电机漏氢的问题，发电机中氢气的大量泄漏会造成氢压的迅速下降，由此便会使发电机的冷却效果受到严重的影响，这种情况会使发电机的负荷受到限制，在漏氢现象较为严重的情况下甚至会发生氢气爆炸，进而在造成发电机损坏之后使机组出现停机的问题。
一、某发电机漏氢情况分析
1、事故现象
该电厂之中的1号机组定子冷却水箱发生氢气不断升高的情况，并且直到其升高到氢气检漏仪满量程的4％水平，发电机的电磁声音出现增大，相关的操作人员立即对该电机进行停机检查。
2、故障检查与分析
2.1检查过程
该电机的运行说明书之中明确规定发电机漏氢量要小于10m3/d，而本次故障发生之前发电机之中的补氢量已经明显的超过了所规定的数值。在对其进行停机的时候发现冷却箱之中的氢气浓度比百分之四大，而且经过对比发现该发电机的电磁声音表现出了明显的异常情况，对其进行初步判定该泄漏为定子线棒发生泄漏。
在对机组进行停运之后对发电机之中的气体立刻进行置换，对气体完成置换之后运用起吊机对氢气冷却器进行起吊，对定子冷却水系统进行运行之后发现励磁端的一个线棒发生漏水。
在汽轮机的机缸达到停运盘车的条件之后对发电机进行抽转子，并且通水检查，发现该定子线棒的上层和下层之间的结合面处有呲水问题发生，将线棒扒开之后发现是该线棒的端部位置和下层的结合面因为磨损而出现了裂纹，由此而造成漏氢问题的出现。
2.2原因分析
在对制造厂装配记录进行分析之后发现，相关的工作人员在对定子线棒进行装配之前已经将其端部位置进行了固定和绑扎，在对线棒和集水环进行连接的过程中出现了错位的问题，负责装配的人员在应用工具进行调整的过程中却使端部的绑扎出现松动，在发电机组正常运转的过程中由于定子棒的上下层表面发生振动和摩擦而使定子线棒出现裂纹，由此造成氢压比水压高，进而使氢气发生泄漏并流入到冷却水之中。
3、处理方法
经过该厂技术人员与发电机制造商共同会诊之后，由制造厂将这台发电机的所有定子棒全部更换，更换之后的补氢量为10m3/d，发电机之中的缺陷得以消除。
二、水氢氢发电机冷却原理
水氢氢发电机冷却系统之中包括定子通风冷却系统和定子冷却水系统以及转子通风冷却系统，其对发电机进行冷却的过程中主要是对发电机转子绕组应用氢进行冷却，对于定子铁芯应用氢气进行冷却，对于出线以及定子绕组则应用冷却水进行冷却，对氢气的冷却则应用开式循环水。
1、定子冷却水系统的设备和流程
在定子冷却水系统之中的设备主要包括：定子水泵、定子水箱、压力调节阀、温度调节阀、冷却器、进回水管、出口滤网以及离子交换器等。
在水泵对定子冷却水进行升压之后，将其送入到冷却器之中进行换热，通过对压力调节阀和温度调节阀进行利用来把压力和温度都控制在设定值，随后冷却水从励磁端进入到发电机中，并且在发电机中与定子棒进行换热，随后从汽轮机的一端流出到水箱之中。在冷却水进入到发电机之前会有差不多五分之一的定子冷却水从旁路之中进入到离子交换器内，不间断的对水质进行净化。在发电机定子冷却水的导电度不断增加的过程中要及时对水箱进行换水，并且对树脂是否失效进行检查。
2、定子冷却水系统的运行方式
在定子冷却水泵正常运转的过程中会长期保证一台水泵运行，而另一台水泵备用，选用开式循环水冷却方式的冷却器，采用并联的方式运行，也是保持一台运行，而另一台备用的运行方法。于定子水管上的最高点位置引出一条直接连到定子水箱之中的细管，由此来讲泄漏出来的氢气直接进入到水箱之中，与此同时还可以使虹吸现象造成的高温出水端气化问题得以有效的规避。另外，由于在进回水管之间设有一条联络细管，可以保证回水侧的压力能够一直比大气之中的气压高，通过这样也能降低汽化问题发生的概率。
3、发电机氢气冷却系统
以氢气对转子绕组和定子铁芯进行冷却。通过对以往的运行经验进行分析可以发现，发电机运转过程中的通风损耗大小在一定程度上受到冷却介质质量的影响，如果介质的质量越轻的话，损耗也会越小。
4、铁芯与转子之间的氢气冷却流程
在对转子进行冷却的过程中应用气隙取气斜流式通风结构，在转子表面上的槽楔会设有排气口和进气口，在转子绕组之上也会设有通风孔，对其进行组装的过程中可以构建起斜流式通风路径，气体可以沿着转子的表面经过一组斜槽吸入斜流式通道进入到槽底之中，在槽底的位置发生转弯，并且经过另外一组斜流式通道返回气隙。其主要是通过对两端上布置的两个风扇来为氢气提供压力，在转子转动的过程中进入到冷却通道之内。该气隙取气斜流式通风结构图如下图之中所示：
上图之中1表示光滑进风斗，2表示匝间绝缘，3表示铜线，4表示出风口，5表示锻成的铜风口，6表示绝缘垫，7表示槽垫，8表示进风口，9表示槽口垫条。
结束语
作者结合某电厂的660MW发电机漏氢问题，对该漏氢问题的发生原因加以分析，并且对处理的方法加以介绍。最后笔者认为在发电机正常运转的过程中，值班的班组每班要检测两次发电机中定子冷却水箱中的氢气含量，如果发现氢气的纯度大于百分之二后便要对其进行停机检查，而如果纯度大于百分之三的话则要立刻对其进行停机检查。
参考文献：
[1]李跃伟. 660MW汽轮发电机漏氢分析及处理[J].文摘版:工程技术, 2015(30):112-113.
[2]顾一明. 某660MW汽轮发电机组漏氢量超标原因分析及处理[J]. 电力工程技术, 2013, 32(1):78-80.
[3]谢厚文. 国产660MW氢冷发电机组漏氢治理浅析[J]. 数字化用户, 2017, 23(38).
论文作者:李虎
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/18
标签：定子论文; 发电机论文; 氢气论文; 冷却水论文; 转子论文; 发生论文; 水箱论文; 《电力设备》2018年第18期论文;