摘要：蜀河水力发电厂二号机组为东方电机有限公司生产的灯泡贯流式水轮发电机组。二号机组自安装投产以来，发电机定子和灯泡头地漏预埋排水管就完全堵塞，无法疏通。发电机锥体冷凝水和灯泡头除湿机冷凝水不能正常排入流道内，导致长期积存在发电机定子和灯泡头底部。造成发电机定子和灯泡头内湿度极大，严重影响发电机定子和灯泡头内设备元件的性能和使用寿命，威胁机组的安全稳定运行。因此，在二号机组A修过程中，将定子地漏排水管路进行重新改造铺设，考虑定子基座的承重后，在定子基座中下部位开孔（Φ90-92mm），使用Φ89*3mm的不锈钢管将定子地漏排水管与灯泡头地漏排水管相连穿过定子基座进入168层机组排水管（Φ219*8mm）中，然后排至渗漏集水井。彻底解决二号机组发电机定子和灯泡头底部的积水问题。保障机组的安全稳定运行，对存在类似工程问题的水电站具有一定的设计及技术改造借鉴意义。
关键词：定子地漏；灯泡头积水；预埋管堵塞
1．工程概况
蜀河水力发电厂位于陕西省旬阳县境内的汉江上游干流上，坝址在旬阳县蜀河镇上游约1km处，距旬阳县城51km，距上游已建的安康水电厂约120km，距下游已建的丹江口水电站约200km，是汉江上游梯级开发规划中的第六个梯级电厂，是陕西汉江投资开发有限公司开发建设的第二个水电厂。
蜀河水电厂工程的主要任务是发电，并兼顾航运等。主要承担陕西电网的调峰、调频以及事故备用等任务。工程规模为二等大（2）型，主要建筑物按百年一遇洪水设计，千年一遇洪水校核，相应洪峰流量分别为30000m3/s和38100m3/s。设计洪水位为222.05m、校核洪水位为227.15m（总库容为3.235亿m3）、正常蓄水位 217.30m（相应库容1.76亿m3）、死水位为215.00m、汛期排沙水位为212.00m。坝顶高程230m，坝顶长度320m，最大坝高72m。调节库容为0.24亿m3，为日调节水电站。
蜀河水电厂为砼重力闸坝、厂顶溢流式厂房，安装六台灯泡贯流式水轮发电机组，单机容量45MW，总装机容量270MW，保证出力57.4MW，年平均发电量9.53亿kW.h，年利用小时3530h。
2．情况说明
蜀河水力发电厂二号发电机组为东方电机有限公司生产的贯流式水轮发电机组。原设计中，发电机定子（下游侧）排水管和灯泡头地漏排水管穿过定子基座基础（水泥建筑物），经管型座下竖井排水至辅机层地沟，通过地沟排水至渗漏集水井。其中，发电机定子上游侧排水管接入灯泡头地漏排水管，发电机定子下游侧排水管单独排出。二号机组自投产安装以来，发电机定子排水管和灯泡头地漏排水管就完全堵塞。经多次疏通，均无效果。
因此，二号机组定子冷凝水和灯泡头除湿机冷凝水不能正常排出，积存在发电机定子和灯泡头底部。我厂虽然定期进行二号机组发电机定子和灯泡头积水清理工作。但因机组运行中发电机定子和灯泡头内环境温度较高，积水挥发后导致灯泡头内湿度极大，这些问题不能彻底解决，严重影响发电机定子和灯泡头内设备元件的性能和使用寿命，威胁机组的安全稳定运行。
3．原因分析及确定方案
二号机组安装时施工不当，将发电机定子排水管和灯泡头地漏排水管穿过定子基座基础的预埋管完全砼实，导致发电机定子排水管和灯泡头地漏排水管永久性堵塞。二号机组定子冷凝水和灯泡头除湿机冷凝水不能正常排出，积存在发电机定子和灯泡头底部。机组运行中发电机定子和灯泡头内环境温度较高，积水挥发后导致灯泡头内湿度极大（80%以上）。严重影响发电机和灯泡头内的电气设备元件的性能和使用寿命，威胁机组的安全稳定运行。
二号机组发电机定子排水管和灯泡头地漏排水管永久性堵塞的问题，2018年初二号机组大修中，利用这次机组大修机会，将定子地漏和灯泡头地漏堵塞积水问题彻底解决。该厂机械专工，技术人员到机组流道进行现场勘察，并与机组厂家人员多次商议，最终决定将定子地漏排水管路进行重新改造铺设，将定子地漏排水管与灯泡头地漏排水管两管相通共同穿过定子基座导入机组排水管中，然后排至渗漏集水井。解决二号机组发电机定子和灯泡头底部的积水问题。
4．实施过程
二号机组定子装配排水管预埋管段堵塞，现根据现场实际情况进行改造。将定子排水管原预埋管段改为明管，穿过管型座下竖井上游侧板引致机组排水总管（DN200），并将原预埋管入口完全封堵。具体方案如下图：
1、将原排水管预埋管露在混泥土表面部分割除后，将混凝土中的预埋管入口完全封堵。根据现场实际情况重新进行配管，采用DN100不锈钢管（φ108×4）。将灯泡头地漏排水管、定子上游侧排水管和定子下游侧排水管汇成一根排水总管DN100（如图），排水总管安装高度（中心线）距定子水泥支墩150mm
2、在水轮机管型座环下竖井上游侧板上开孔φ110（气割），孔中心距定子水泥支墩200mm。定子排水总管穿过管型座下竖井上游侧板处两侧各加圆板，圆板与排水管及管型座上游侧板用角焊缝进行封焊，焊缝检查勿漏。
3、在二号机组流道下部导流板内，使用Φ89*3mm的不锈钢管将锥体地漏排水管和定子地漏排水管（上游侧）相连。两根管子相连部位使用Φ89弯头和DN80的法兰焊接。
3、将定子地漏排水管（下游侧）引出并与定子地漏和锥体地漏相连管路连接。将三路排水管汇通为一路。
4、考虑定子基座的承重后，在定子基座中下部位开孔（Φ90-92mm），将这一路地漏排水管从定子基座引出。管路穿过后位于机组168辅机层竖井内。使用Φ89弯头和DN80的法兰焊接。
5、从定子基座引出后的管路竖直向下铺设，汇通于168辅机层机组排水管（Φ219*8mm）中，管路中间加装加装排水总阀DN65的球阀，然后引入机组排水总管内。定子排水管在导流罩内应进行牢固固定，避免水流冲击造成排水管断裂。
6、将原定子地漏排水管（定子支墩内）加装DN80的堵板，并将堵板与管路法兰焊接，地漏预埋排水管就完全封堵。
7、定子地漏排水管从定子基座引出后，首先将排水管靠（流道侧）与定子基座一圈满焊，再加装圆板与排水管及定子基座焊接。防止机组流道内的水进入168层竖井内。
8、导流罩内所有螺母应点焊，避免脱落。
9、定子排水管所有焊缝必须进行PT探伤检测，经验收合格。
5．结束语
二号机组自安装投产以来，因机组安装施工不当就造成发电机定子排水管和灯泡头地漏排水管就完全堵塞，不能疏通。二号机组定子冷凝水和灯泡头除湿机冷凝水不能正常排出，积存在发电机定子和灯泡头底部。引起发电机定子和灯泡头内湿度极大，严重影响发电机和灯泡头内的电气设备元件的性能和使用寿命，威胁机组的安全稳定运行。
此项目在二号机组定子地漏排水管进行重新铺设，将定子冷凝水和灯泡头除湿机冷凝水排至168辅机层机组排水管内，然后排至渗漏集水井。彻底解决了二号机组发电机定子和灯泡头底部的积水问题。彻底消除了设备隐患，为灯泡贯流式水轮发电机组的安全稳定运行提供了可靠保障。按照此方法，可以推广到其他贯流式水轮发电机组，解决机组安装时施工不当造成的排水管堵塞等类似问题。
论文作者:贾玮诚
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
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