（大庆油田电力集团油田热电厂 黑龙江省大庆市 163314）
摘要：本文针对油田热电厂#3发电机内冷水系统漏氢这一重大隐患的原因进行分析，对查找和成功处理的方法进行了介绍，为同类型氢冷发电机解决氢气内漏难题提供可借鉴的经验。
关键词：发电机 漏氢 原因分析 查找处理
一、前言
油田热电厂3×200MW汽轮发电机组采用哈尔滨电机厂生产的QFSN-200-2型发电机，发电机的冷却方式采用的是水—氢—氢式，即定子线圈水内冷，转子绕组定子铁芯及构件表面氢冷却，简称氢冷发电机。发电机内腔充压0．3 MPa，氢气与大气之间采用密封油系统隔绝。
定子端部接头水电联接采用“水电分开”结构。线棒鼻部有变换装置, 将原线棒部分两排变换成三排, 两边是实心线, 中间是空心线, 电联接由上、下两层线棒的实心线对焊实现。而水联接是由每个线棒的空心铜线套入一个“烟斗”状的过度接头, 然后用一个三通接头上、下层线棒的两个“烟斗”并且用聚四氧乙烯绝缘引水管与汇流管联接。
定子绕组冷却水由励侧汇流管经绝缘引水管进入绕组空心铜线, 带走定子绕组损耗, 经汽端汇流管回到外部水系统。定子引线采用空心紫铜管制造。出线部分冷却水路与定子线棒冷却水路成两个独立的部分，由过渡引线、并联块、出线套管等组成。
定子线圈冷却水自励端进入，汽端排出，与水系统一起构成密闭式循环冷却系统。六个出线套管亦采用水冷却。
发电机内冷水系统图
#3发电机是1993年开始投产，额定容量235000千伏安、有功功率200000千瓦、额定电压15750伏、额定电流8625安、定子绕组接法2Y、额定氢压0.3MPa、冷却氢气量35米3/秒、定子绕组冷却水量35吨/小时、定子线圈冷却水压力0.1¬—0.2Mpa。
自2015年7月下旬后，一直存在着氢系统漏氢的问题，补氢量不断增加。2015年7月至8月一个月间，共补氢414 m3，平均每天14 m3左右，大大高于国标规定的每日漏氢量在8m3／d的要求，成为该发电机安全、经济和高效运行的重大隐患。
二、原因分析
发电机漏氢的途径归纳起来主要有2种：一是氢气外漏到大气中；二是氢气内漏到发电机油、水系统中及封母壳体内。
为了查出漏氢原因，对氢气干燥器、发电机本体、密封油系统等整个氢气系统和密封油系统可能出现的漏点，进行了多次检查，没有发现渗漏点，最后在内冷水箱排空管处检测出含有氢气，经确认内冷水箱含氢量最大达到10%，经过电科院、制造厂专家一起分析研究，认为发电机存在内部渗漏，分析造成这一现象的原因有如下：
1、焊接工艺不良，有虚焊，砂眼，会发生定子线棒的接头封焊处漏水。
2、定子线棒空心导线有裂纹，裂纹部位有的在绕组的端部，有的在槽内直线换位处。其原因主要是空心铜线材质差：绕组端部处固定不牢，产生高频振动，使导线裂纹进一步扩大和发展。
3、聚四氟乙烯绝缘引水管漏水。引水管材质不良，有沙眼。绝缘引水管过长，运行中与发电机内端盖等金属部分摩擦而导致水管磨破漏水。
4、聚四氟乙烯绝缘引水管连接管螺母有松动导致水管漏水。
5、发电机出线并联引线接触板有漏点，造成氢气进入水系统。
6、发电机内冷水汇水环焊点有漏点。
7、发电机内冷水进出法兰漏水。
三、处理过程
2016年5月，#3发电机检修，发电机查漏工作：
1、机组停机后，实施了《#3发电机静态内冷水试验方案》。在盘车充氢状态下，抬高内冷水箱水位，将内冷水箱内存氢排净后，更换内冷水，在正常压力下循环，冷态下观察48小时，检测水箱内是否含氢。#3发电机氢压维持在0.28Mpa，内冷水压力保持在0.18Mpa。以确定是否和运行状态有关，经检测内冷水箱含氢6%左右。说明缺陷点一直存在，不是动态的，与机组运行工况无关。
2、发电机解体后，进入发电机膛内下部检查，没有发现积水痕迹；
3、采用集气法，对发电机内冷水系统各部采用卤素、氦气全面检漏一次，没有发现异常。
4、经过深入地分析，发电机出线电连接部分处于水系统最低点，发电机内冷水无法排净，如果引线部分有漏点，因为存有积水阻止试验介质渗出，查出较困难。我们认为重点应转移到出线罩部分。
发电机出线部分冷却水回路示意图如下：
5、将出线部分绝缘拆开，并彻底放净内冷水，更换电接线板通水孔用专用胶垫密封，经氟利昂气体检漏24处焊点，发现3处漏点。
6、现场进行焊接处理，并对接触板进行电镀处理，回装时更换了24个密封胶圈。经再次用氟利昂检漏无问题，用氦气检漏无问题，保压合格。
7、手包绝缘处电位外移试验合格，发电机回装。
8、发电机充氢后，内冷水箱氢气含量最高0.2%，满足安全生产要求，至此，#3发电机氢内漏彻底处理好，#3发电机安全平稳运行。
四、总结及建议
漏氢点消除后，对该机组进行了多次全面的检查，没发现其他漏点，内冷水箱氢气含量最高0.2%，满足安全生产要求，是同类电厂漏氢处理效果最好的，从而彻底消除了发电机重大隐患。
在检查过程中，我们发现造成产生漏点主要有以下原因：
1、设备材质老化，造成渗漏。
2、受内冷水等腐蚀，造成个焊口渗漏。
3、发电机受系统冲击获受人为外力造成漏点。
另外，由于被检查部位微渗或绝缘层厚等原因，很难发现漏点，我们可以通过集气法和采用比氟利昂密度小的氦气、氢氮混合气体做介质的方法很好的得以解决。在管路有存水时，检漏介质气体是很难渗透的，影响检漏效果，容易造成合格假象，给检漏工作带来误判断。所以检漏时必须把管路里的存水排净。这次查漏工作，为其它氢冷机组漏氢检查工作提供了可借鉴的经验。
五、结束语
漏氢是氢冷发电机运行中发生频率较高且危害性很大的事件，而内冷水管路漏氢又具有隐蔽性高、处理困难的特点，一旦泄漏严重影响了机组的安全经济运行。所以如何及时判断是否漏氢，尽快发现渗漏点是防止水氢氢发电机因内冷水渗漏导致事故的关键。
反事故措施：
1)应定期检测发电机内冷水箱中的含氢量，最好设置在线漏氢检测装置；
2)应加强监视发电机定子线棒的温度，防止氢气进入线棒后发生气塞，导致线棒过热；
3)应监视发电机内是否有水，使用合适的液体检测装置；
4)加强内冷水水质监测，注意电导率和pH值得变化趋势，当内冷水电导率变化，pH值不易控制时应及时检测是否漏氢。
5）当发现机组补氢量突然增大，内冷水箱排气口氢气含量超标时应安排停机消缺。
论文作者:田伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/27
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