双水内冷发电机故障分析及预防
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水内冷发电机事故案例短路事故原因及防范措施我公司双水内冷发电机短路后,我公司电气专业通过查看现场、检查运行记录、调DCS运行记录等,对发电机短路发生的起因进行全面分析,并制定了相应的防范措施,在分析和处理过程中有不当的地方,请各位领导专家给予批准指正。
一、原因分析:1、造成本次短路的原因有两个方面:1.1、发电机上下层线棒连接的水电接头部分的手包绝缘受潮。
1.2、发电机端部绕组加固用的涤玻绳表面脏污,在手包绝缘受潮后,起着相间线棒短路搭桥,造成发电机AB相短路及接地短路。
2、受潮原因分析:2.1、发电机启动前停机备用10天。
备用期间,我公司维护车间在发电机冷却风室中设置了照明加热装置对发电机下面铁芯进行直接加热处理,防止发电机受潮,但因功率小(1K多瓦),达不到通过加热防止发电机受潮的目的。
2.2、在发电机停运期间,发电机内冷水系统停运,造成发电机定子线圈温度低。
夏季空气特别潮湿,空气湿度大(我公司两台空冷机组在夏天运行时要定期排除发电机冷却风室冷却器产生的积水,空气湿度非常大),容易在发电机定子线圈部分结露,使发电机定子线圈受潮。
QFS型双水内冷发电机端部上下层线棒连接的水电接头部分的手包绝缘绝缘最薄弱,该部分绝缘受潮也最严重。
定子线圈水冷手包绝缘绝缘受潮后,一般通过常规的绝缘检查是不容易暴露问题的(发电机在没有安排检修工作的时候,发电机出口与母线连接部分是连接好的,我公司的母线是采样的露天布置的母线,在天气潮湿的情况下,通常只有10多兆欧),通常只有通过定子端部手包绝缘表面电位测试才能发现该问题。
3、涤玻绳表面脏污原因分析:3.1、我公司发电机在2000年投入运行后,汽轮发电机励端轴承大量漏油,漏油通过发电机励端上端盖缝隙进入发电机内部,附着在发电机铁芯、定子线圈上。
2006年,该发电机进行了大修,对汽端轴承进行了处理,较大程度的缓解了漏油问题,同时在大修中清理了发电机内部,但附着在上下层线棒之间和铁芯缝隙处油无法完全清理干净,发电机内部有少量的油长期存在。
双水内冷发电机组空冷器泄漏的分析及措施2.广东粤电云河发电有限公司广东云浮527300摘要:通过某电厂汽轮发电机组的管式空气冷却器泄漏,分析了泄漏的原因,并设计了一套高效快捷的在线专用查漏装置,为同类型发电企业在发生空气冷却器泄漏时,能够快速高效进行堵漏,减少设备的次生危害,确保机组安全可靠运行。
关键词:汽轮发电机、铜管空冷器、泄漏分析、查漏装置中图分类号:TK1 文献标志码:0引言目前国内发电机外冷却方式主要有2种,一种是氢气冷却方式,一种是水冷却方式。
该两种方式可以相互配合,国内机组大都采用双水内冷或者水氢氢的方式,随着单机装机容量的不断加大,制氢系统安全可靠性得到不断提高,因氢气的换热效率大于水,所以发电机采用水氢氢冷却方式越发普遍,但国内仍有相当一部分机组因厂情不同,选择双水内冷的机组亦不在少数,本文主要介绍双水内冷出现泄漏的一些现象、分析和制作了高效专用的查漏工具。
1设备概况该厂发电机为上海电机厂生产的同步电机,型号为型号:QFS-135-2。
发电机空气冷却器(简称空冷器)型号为QKCW1000—92T6,于2001年投入使用。
铜管翅片式空冷器,空冷器由6组冷却器组成,其每组冷却器又分为上、下两个小组,每个小组冷却器有铜管46根,每组冷却器92根,一共552根。
具体参数如下:表1 空冷器参数表2泄漏现象及分析处理2.1泄漏现象1月9日,运行值班人员发现发电机空冷器湿度检漏仪报警,检查发现发电机空冷器底部有积水,发电机空冷器底部右侧墙面有明显水迹,发电机空冷器管箱中部有水滴下。
检修人员打开发电机空冷器室汽机侧观察窗,并由运行配合逐一退出上下层各组冷却器进行检查。
由于发电机空冷器上下层冷却器重叠且观察位置受限,无法准确判断泄漏管组及具体泄漏点,仅能初步判断上层#5、6和下层#7~12冷却器有漏,其中#5、6、9、10冷却器中部有漏,#7、8、11、12冷却器进出水端部位置墙体有水迹,如图2所示。
关于350MW双水内冷汽轮发电机组振动异常处理及分析汽轮机组的运行情况直接影响着与之相关的工艺工序和设备,一旦汽轮机组发生故障,将会造成严重的后果,基于此本文分析350MW双水内冷汽轮发电机组的振动异常,首先从振动异常原因展开分析,探索诊断理论,接着分析机组振动异常的现象,提出现场动平衡的处理手段,并根据发电机转子动平衡后振动的分析,提出停机检修,冲洗堵塞根管的手段,供相关研究学者参考借鉴。
标签:振动异常;热不平衡;刚性联轴节0 前言目前300MW的双水内冷汽轮发电机组在实际的运营中已经得到广泛的推广,适用的环境是易于产生静电的区域,这种区域的普遍状态是干燥缺水,而且在机组内部定子和转子需要用水冷却,另外定子的铁芯和端头结构使用的是空气冷却方式。
因为机组底座和端盖是不需要安装防爆和密封装置的,所以发电机的结构就比较简洁。
1 振动异常原因分析及诊断在350MW双水内冷汽轮发电机组的内部结构中,负责冷却回路的发电机转子是均匀排列布置的,回路呈对称分布,要想使机组的转子在纵向和横向上实现均匀散热,就要让各支管保持通流性的良好。
如果在发电机带负荷运行的过程中出现管道过热弯曲的现象,机组就会产生振动异常[1]。
当发电机转子的冷却水流量不均匀也会出现振动异常的现象,而流量水不均匀的原因是分支路存在堵塞现象,不同程度的堵塞使得回路中水流速度大小不一,水流量的过多或过少破坏转子动平衡。
另外转子具备热量不易被带走的特点,当结构内组成负荷逐渐升高,温差逐渐加大,支管就会发生热弯曲。
上述现象称为转子热不平衡。
相关的理论计算得出结论,转子的热不平衡随着转子的径向温差的升高而升高。
例如在某实验中对机组进行变有功的实验,实验设定在机组无功且数据不变时,调整机组至有功状态,发现其中编号为5、6的机组瓦振动与有功大小成正比,当有功增大到350MW时,5号瓦振动最终提升到109μm,在30min内,振动持续变化,数值达123μm,在此之后,数据未发生明显变化,达到平衡稳定状态。
双水内冷发电机定子线棒绝缘损伤现场处理及端部故障分析预防 119双水内冷发电机定子线棒绝缘损伤现场处理及端部故障分析预防张 斌(四川华电西溪河水电开发有限公司)摘 要:50MW 双水内冷发电机定子线棒出槽口处主绝缘受发电机出口短路电磁力作用断裂的现场处理工艺,发电机定子线棒端部故障原因分析及预防措施。
关键词:发电机定子线棒 端部故障 现场处理 分析预防攀枝花发电公司装有4台50MW 双水内冷汽轮发电机组及2台135MW 空冷汽轮发电机组。
50MW 机组均为我国70年代初期的产品,由于受当时形势的影响,制造时在线圈结构,端部紧固措施等方面,考虑抗震、防磨及应具备的机械强度不够,在运行中暴露出多种问题,我公司以新庄站2号机问题尤为突出。
新庄站2号发电机型号SQF-50-2 50MW,定子额定电压10.5KV,额定电流3440A,冷却方式双水内冷,定子线圈主绝缘为黄绝缘结构,1973年3月北重出品,1977年4月安装移交我厂生产使用。
该机投运以来,多次发生漏水、端部松动、脱落黄粉、电腐蚀严重等缺陷,在运行中曾经受过3次出口短路冲击,其中前两次未造成后果,事后检查试验顺利通过,但危害一定是存在的,只是暂时没反应出来。
1990年7月定子上层线棒第21槽在小修预试直流试验1.5Ue 时击穿进行更换处理,在更换线棒过程中发现几处黄粉,端部绑线少量垫块松动。
1996年9月定子上层线棒第15槽、第32槽在大修前直流试验2Ue 时击穿更换,同时处理了几处端部铁芯松动缺陷。
1999年7月及2002年4月两次分别因受潮严重损坏主绝缘及出口短路大面积线棒绝缘击穿,更换了大量线棒。
2002年4月定子线棒绝缘击穿事故中上层线棒全部取出,下层线棒取出10根进行修复处理,部分更换。
2003年7月请都江堰电力修造厂主持更换了76根新线棒(有6根下层线棒是2002年4月才更换的新线棒,此次未更换)。
2006年8月16日2号发电机开始计划大修,8月19日吹干定子线圈内水后测绝缘三相均超过5000M Ω,绝缘合格,修前试验做直流耐压时励端靠控制室侧18槽上层出槽口处线棒绝缘击穿(B 相),抽出转子将该槽线棒从B 相断开后对其余线棒做耐压试验又陆续发现A、C 两相有线棒绝缘击穿,估计上层线棒大部分都存在绝缘缺陷。
水冷发电机运行故障分析1. 引言1.1 引言水冷发电机是一种常见的发电设备,广泛应用于各种场合,如工业生产、建筑工地等。
它通过水冷系统来冷却发电机,确保其正常运行。
随着使用时间的增长,水冷发电机可能会出现各种故障,影响其正常运行。
对水冷发电机的运行故障进行分析是非常重要的。
本文将从水冷发电机的工作原理、常见故障、故障排除方法以及运行故障分析案例等方面进行探讨,希望能够帮助读者更好地了解水冷发电机,及时排除故障,确保其正常运行。
在工程实践中,对水冷发电机的运行故障进行深入分析,可以帮助工程师快速定位问题,有效解决故障,提高设备的可靠性和稳定性。
希望本文能够为读者提供一些有益的参考,使他们更好地了解和掌握水冷发电机的运行故障分析方法。
2. 正文2.1 水冷发电机的工作原理水冷发电机是一种利用水冷却系统对发电机进行保护和冷却的设备。
其工作原理主要包括以下几个方面:1. 冷却循环:水冷发电机通过水泵将冷却水送入发电机内部,沿着发电机的散热管道循环流动。
在过程中,冷却水吸收发电机内部产生的热量,并将热量带出发电机,保持发电机的正常工作温度。
2. 散热装置:水冷发电机通常配备有散热器或冷却塔等散热装置,用于将冷却水释放出发电机并进行散热。
散热装置的设计和排列方式对发电机的冷却效果起着至关重要的作用。
3. 控温系统:水冷发电机还配备有控温系统,能够监测发电机的工作温度并实时调整冷却水的流量和温度,确保发电机在最佳工作温度范围内运行。
水冷发电机的工作原理就是通过冷却循环、散热装置和控温系统相互配合,将发电机内部产生的热量有效地散发出去,保持发电机的稳定运行和长期使用。
2.2 水冷发电机常见故障1. 散热不良:由于散热不足或散热系统故障,导致发电机内部温度过高,造成机器损坏。
2. 润滑不良:发电机内润滑油不足或污染,导致零部件摩擦增加,加速损坏。
3. 绝缘失效:绝缘材料老化或受潮,导致绝缘性能下降,容易引起短路或漏电。
双水内冷发电机故障分析及预防1双水内冷发电机的特点双水内冷冷却方式:定子线圈和转子线圈双水内冷,定子铁心及其他结构件空冷,定子端部铜屏蔽冷却为水内冷。
20世纪30年代末期以前,汽轮发电机基本上处于单一的空气冷却阶段。
空气冷却在结构上最简单,费用最低廉,维护最方便,这些显著的优点使得空气冷却首先得到了应用和发展。
随着电网容量的增大,要求提高汽轮发电机的容量。
为了提高容量,需要增加电磁负荷,导致电磁损耗增大,从而引起电机发热量的增加,要强化冷却就必须加大通风量,这必然引起通风损耗的增大,而通风损耗(含风摩耗)占总损耗的40%,这就使得电机的效率降低。
另外,空气冷却的定转子绕组的温升也较高,影响绝缘的寿命。
同时,水的比热容大、化学稳定性好、便于获得,是理想的液体冷却介质。
1958年中国上海电机厂制成了第一台定子和转子绕组都用水在内部直接冷却的12MW双水内冷发电机。
此后上海电机厂生产的50MW、60MW、125MW、300MW发电机也采用这种冷却方式。
氢气比热容大、导热性能好、密度小,是良好的气体冷却介质。
水的比热容大、化学稳定性好、便于获得,是理想的液体冷却介质。
当前,功率超过250MW的发电机广泛地采用氢、水或几种冷却介质分别冷却各个部件。
双水内冷发电机结构简单,外部辅助系统单一、由于双水内冷发电机采用水、水、空冷却方式,因此与水氢冷相比,取消了氢系统和密封油系统,仅有水系统。
外部辅助系统单一,安装、运行、维护方便,可维护性好。
由于转子线圈采用水内冷。
线圈绕组温度低,匝间采用连续绝缘,不与冷却介质接触,运行可靠。
由于定子铁心采用空冷。
无氢爆和漏油可能性,机座设计不需防氢爆措施和氢密封结构。
结构简单,重量轻,发电机最大运输件定子的运输重量和尺寸减少,便于运输和降低运输成本。
但是于转子内冷水系统的密封非常困难,从转子出水支座中不断溶入新鲜空气,造成内冷水PH值不断下降,在氧的作用下铜芯导线的腐蚀就持续发生,从而导致内冷水水质的控制相当困难。
水冷发电机运行故障分析水冷发电机是一种采用水冷方式来降低发电机温度的发电设备,主要应用于大功率发电机组。
在使用过程中,可能会出现一些运行故障,需要及时进行分析和解决。
本文将对水冷发电机运行故障进行分析,探讨可能的原因和解决方法。
水冷发电机可能出现的故障之一是散热不良。
散热不良会导致发电机温度过高,可能会造成设备过载、损坏或烧毁。
引起散热不良的原因可能有三个方面:散热系统设计不当、冷却水流量不足、冷却水质量差。
解决方法包括:优化散热系统设计,如增加换热面积、改进散热管路;增加冷却水流量,如增大泵的流量或更换泵;提高冷却水质量,如定期清洗冷却器或更换水质更好的冷却介质。
水冷发电机可能出现水路堵塞的故障。
水路堵塞会导致冷却水无法正常流通,进而影响发电机的散热效果。
水路堵塞的原因可能有:水冷器内部结垢、冷却水管道被杂物堵塞。
解决方法包括:定期检查和清洗水冷器,如使用清洗剂进行清洗;安装滤网或过滤器,防止杂物进入冷却水系统。
水冷发电机可能出现冷却水泄漏的故障。
冷却水泄漏会导致冷却效果下降,进而影响发电机的正常运行。
冷却水泄漏的原因可能有:密封件老化、腐蚀破损或安装不牢固。
解决方法包括:定期检查和更换密封件、修复或更换腐蚀破损的部件、加强安装固定。
水冷发电机的冷却水质量也可能引起故障。
水质不良会导致冷却系统出现水垢或腐蚀现象,进而影响发电机的散热效果。
解决方法包括:定期检测和处理冷却水的PH值和硬度,如增加水处理设备、使用防腐液等。
水冷发电机的运行故障可能与散热不良、水路堵塞、冷却水泄漏及水质不良等因素有关。
及时分析故障原因,并采取相应的解决方法,可以保证水冷发电机的正常运行和使用寿命。
冷水机组常见问题和故障的分析与解决方法冷水机组在中央空调系统运行时担负着提供冷量的重任,作为运行管理人员,除了要正确操作、认真维护保养外,能及时发现和排除常见的一些问题和故障,对保证中央空调系统不中断正常运行,减小因出现的问题和故障造成的损失及所付出的代价有重要作用。
1.冷水机组运行中故障的早期发现与分析对冷水机组进行精心的维护保养,可以尽量减少故障的发生,但不可能杜绝故障的出现。
因为冷水机组本身和客观的外部条件,使得冷水机组的结构制造、安装质量、使用方法和操作水平等优劣程度各异,不可能绝对地全部消除潜在的不利因素,因此构成冷水机组故障的不安全因素始终是存在的。
为了保证冷水机组安全、高效、经济的长期正常运转,在其使用过程中尽早发现故障的隐患是十分重要的。
作为运行操作人员,可以通过“看、摸、听、想”来达到这个目的。
一看:看冷水机组运行申高、低压力值的大小。
油压的大小,冷却水和冷冻水进出口水压的高低等参数,这些参数值以满足设定运行工况要求的参数值为正常,偏离工况要求的参数值为异常,每一个异常的工况参数都可能包含着一定的故障因素。
此外,还要注意看冷水机组的一些外观表象,例如出现压缩机吸气管结霜这样的现象,就表示冷水机组制冷量过大,蒸发温度过低,压缩机吸气过热度小,吸气压力低。
这对于活塞式擒口喹。
机组将会引起“液击”;对于离心式冷水机组则会引起踹振。
二摸:在全面观察各部分运行参数的基础上t进一步体验各部分的温度情况,用手触摸冷水机组各部分及管道(包括气管、液管、水管、油管等),感觉压缩机工作温度及振动;两器的进出口温度;管道接头处的油迹及分布情况等。
正常情况下,压缩机运转平稳,吸、排气温差大,机体温升不高;蒸发温度低,冷冻水进出口温差大;冷凝温度高,冷却水进、出口温差大;各管道接头处无制冷剂泄漏则无油污等;任何与上述情况相反的表现,都意味着相应的部位存在着故障因素。
用手摸物体对温度的感觉特征见表1。
的部件和管道的温度情况及其变化趋势,对于迅速准确地判断故障有着重要的实用价值。
Research and Exploration |研究与探索.维护与修理内冷水质问题导致发电机定子线棒故障分析和预防措施王子君(神华国神集团公司技术研究院,陕西西安H0065)摘要:大型汽轮发电机定子线棒堵塞是水内冷汽轮发电机常见的故障之一,定子线棒在运行中发生堵塞会出现层间温 差或出水温差超过规程规定值。
如果发电机定子线棒堵塞缺陷不能及时排除,将严重影响发电机组安全运行,甚至会发生 发电机烧损的严重后果。
根据大型汽轮发电机定子线棒的布置、结构、联接方式以及进出水的情况,结合两个发电厂由于 内冷水质控制不良导致汽轮发电机定子线棒堵塞故障案例分析,进一步说明了运行中对定子内冷水质控制的重要性,提出 了预防定子线棒堵塞措施及定期对定子线棒进行清洁和冲洗的必要性。
关键词:内冷水质;定子线棒堵塞;故障分析;预防措施中图分类号:T M311 文献标识码:A文章编号:1671-0711 (2017) 02 (下)-0028-03发电机作为发电厂最终功能转换的平台,随着 机组容量的不断增大,功能转换时放热效应也就相应增加。
为了保证机组安全经济运行,发电机的冷却就变得格外重要,为了满足冷却要求,一般大型 发电机都使用定子水冷却内冷的冷却方式。
在成功 解决冷却问题的同时,又出现了新的问题,主要是 在内冷水系统运行过程中如果对内冷水质控制不良, 会发生对空心导线的腐蚀和腐蚀产物析出堵塞空心导线的问题,如不及时处理,将引起对应线圈绕组过热而烧坏发电机,引发重大设备事故。
因此,对 运行中发电机定子线棒堵塞原因进行分析并采取相应的预防措施,对发电机的安全运行、经济运行具有重大意义。
1发电机定子线棒布置、结构、联接方式以及进出水的布置情况大型汽轮发电机一般定子绕组由嵌人铁芯槽内的条形绝缘线棒组成,绕组端部为篮式结构,并且 由连接线连接成规定的相带组。
采用连续式F级环 氧粉云母绝缘系统,表面有防晕处理措施。
水内冷 绕组的导体既是导电回路又是通水回路,每个线棒 分成若干组,每组内含有一根空心铜管和数根实心铜线,空心铜管内通过冷却水带走线棒产生的热量。
双水内冷发电机转子出水支座甩水现象分析及处理措施
双水内冷笈电机
转孑出水支座恩水现象分析及处理措施
周德元
(华夏电力公司,福建厦门361026)
嵩屿电厂二期2X300MW(3号、4号)机组,发电机为上海汽轮发电机厂生产的QF&一300—2型双水内冷、自并励静止励磁发电机,转子采用除盐水冷却,其流程(图1)为:转子冷却水箱内水通过转子冷却水泵升压,经过冷却器、一次过滤器、二次过滤器后,通过进水支座从发电机轴励端中心孔进入转子,对转子线棒进行冷却,最后从发电机轴汽端甩出,汇集至出水支座,再通过回水管道回至转子冷却水箱。
发电机转子为高速转动部件,转子水冷系统上有2个动静密封部件,一个为进水支座,该部件为自由端,采用盘根密封方式;另一个为出水支座两端,设有两道齿形密封环和四氟乙烯挡水板(图2)。
A转冷泵
图I发电机转子水冷系统
支座
收稿日期:2006—07—18
作者简介:周德元,(1970一),1993年毕业于上海交通大学能源工程系热动专业,现为嵩屿电厂工程师,从事汽轮机检修维持工作。
E-marl:songyu2@sina.corn,ptzdy@163.corn
万方数据。
水冷发电机运行故障分析水冷发电机是一种将水作为冷却介质的发电机组,具有冷却效果好、能耗低等优点,越来越受到人们的关注和使用。
但是,在使用过程中,会出现一些运行故障,影响发电机组的正常运行,因此需要进行分析和解决。
一、发电机过热在发电机工作中,由于长时间运行或环境温度升高等原因,易造成发电机过热,对机组正常运行造成严重的影响。
如果温度过高,会损坏机组的绝缘系统,加速劣化,从而降低机组的绝缘能力,引发机组失效。
为了防止过热故障的发生,保证机组正常运行,需要对机组的散热设备进行检查和维护,体积大的发电机需要进行风扇冷却或水冷却。
同时,在控制温度方面,可以采用自动控制系统,控制水流量或风扇转速来调节发电机温度,保证发电机运行正常并延长机组寿命。
二、水冷系统故障水冷发电机采用水冷却技术,水冷系统出现故障也会严重影响到发电机的正常运行。
常见的水冷系统故障包括水泵损坏、水管堵塞、水管漏水等原因,导致发电机无法得到足够的冷却和散热。
为了避免出现这些故障,需要对水冷系统进行定期检查和维护,检查水泵是否运转正常,清理水管内的堵塞物,及时更换漏水的水管,保证发电机组的正常运行。
三、负载过大负载过大也会影响到水冷发电机的正常运行,出现故障。
发电机的输出功率是有限的,如果负载过大,将导致发电机过载,并可能过热。
为避免负载过大引起故障,可通过调整负载平衡,减小负载而不影响供电效果,保证机组正常运行。
四、维护不及时水冷发电机的使用需要定期检查和维护,如果不及时进行维护,将可能引起机组的故障和损坏。
应该定期检查机组散热设备的清洁度,检查水冷系统、电气设备等的运行情况,及时更换或维修损坏部件,延长机组的使用寿命。
总之,水冷发电机的运行故障多种多样,需要我们加强对机组的维护管理,发现并解决问题,保证机组正常运行。
因此,在使用过程中,要按照操作规程正确操作,定期检查保养设备,遇到故障及时进行处理,保证发电机组的稳定、高效运行,为我们的生产和生活提供可靠的电力保障。
发电机内冷水水质异常分析及解决措施摘要:本文介绍了发电机内冷水的作用,内冷水pH值与铜的腐蚀机理,内冷水水质控制标准,内冷水小混床处理方式,以及机组正常运行过程中水质异常时的处理思路以及针对故障原因提出解决措施。
关键词:内冷水;腐蚀;标准;小混床;故障;解决措施一、概述发电机内冷水又称发电机定子冷却水,简称内冷水。
一般大型发电机常采用双水内冷式,即发电机定子和转子全部采用水冷却,也有的是定子用水冷却,转子和铁芯采用氢冷却的。
发电机内冷水通常选用除盐水作为冷却水质,凝结水作为备用水源。
除盐水纯度高,能够满足绝缘要求,但是pH值较低,一般在6.0~6.8之间,使得发电机定子线棒始终处于热力学不稳定区,根据Cu-H2O体系中的电位-pH平衡图可知:在此pH范围内,除盐水对系统有一定的侵蚀性,另据学术期刊介绍:铜、铁金属在水中遭受的腐蚀是随着水溶液pH值的降低而增大的。
铜、铁在pH=8左右为腐蚀的钝化区,见图1。
[1]凝结水的pH值高,能够一定程度的补偿内冷水的pH值,但是凝结水中的氨对铜具有非常明显的氨腐蚀,如果凝结水采用加氨处理的情况下就不适合作为内冷水的补充水源。
由于内冷水的pH低,使水中含铜量及电导率均在高限,腐蚀产物还可能在线棒的通流部分沉积,引起局部过热,甚至造成局部堵死,影响发电机组的安全运行。
运行过程中水冷器的泄漏以及水冷器投运前未经冲洗或冲洗不彻底等都会使生水中的杂质进入内冷水系统,造成系统腐蚀和堵塞,内冷水的电导率过高,降低了发电机的绝缘性能,同样不利于发电机的安全运行。
因此对发电机内冷水进行处理是十分必要的。
二、发电机内冷水水质要求及质量标准2.1水质要求发电机内冷却水应采用除盐水或凝结水。
当发现汽轮机凝汽器有循环水漏人时,内冷却水的补充水必须用除盐水。
[2]由于内冷水在高电压电场中作冷却介质,因此各项质量要求必须以保证发电机安全经济运行为前提。
发电机内冷水水质应符合如下技术要求:a.有足够的绝缘性能(即较低的电导率),以防止发电机线圈的短路。
某双水内冷发电机的一次漏水事故处理及分析【摘要】双水内冷发电机漏水事故时有发生,它直接影响到电网的安全稳定运行。
通过对一次135MW发电机漏水事故的处理和分析,提出改进措施,以减少漏水事故的发生。
【关键词】发电机;漏水事故;处理分析;改进措施1 概述双水内冷汽轮发电机是指定子、转子绕组均采用水内冷却的发电机;定子铁心及结构件采用空气冷却,定子端部压圈由冷却水铜水管加强冷却的发电机。
我国是最早研制生产双水内冷发电机的国家。
因此,双水内冷发电机技术在国内得到了很大发展;但由于材质、制造工艺、运行检修等方面存在的问题,双水内冷发电机的漏水事故时有发生,它直接影响到电网的安全稳定运行。
135MW发电机普遍配置了高阻漏水报警仪,但它存在准确度不高、漏水不报警、调试整定不精确等问题。
下面通过对一次135MW发电机漏水事故的处理和分析,提出改进措施,减少漏水事故的发生。
2 事故经过2011年7月4日3时55分,某发电厂的4号发电机(容量135MW)事故音响报警:发电机开关及磁场开关绿灯闪光、“1DL事故音响”、“FMK事故音响”、“发电机保护动作”、“保护Ⅰ跳闸信号”、“保护Ⅱ跳闸信号”、“4号机故障录波器”、“110kV故障录波器”、“220kV故障录波器”、“控制回路断线”、“复合电压动作”等光字牌亮;4号发电机保护A、B屏“差动保护”出口信号灯亮,C屏“主汽门关闭”、“发电机断水”、“灭磁开关联跳发电机开关”等出口信号灯亮,“发电机开关跳闸1”、“发电机开关跳闸2”、“停微机励磁调节器”、“停手动工频柜”、“跳发电机灭磁开关”、“关主汽门”出口跳闸灯亮,机组故障跳机;保护动作情况:4号发电机保护A、B屏差动保护动作;故障发生时,机组各轴承振动瞬间上升,故障切除后,振动恢复正常;汽机惰走时间为17分钟多,与正常停机惰走时间无明显区别,停转后电动盘车无法立即投入,立即进行人工盘车并对轴系进行检查,发现发电机转子与励侧端盖有摩擦现象、发电机集电环与刷架有摩擦,部分刷握磨损;拆除擦磨部位部件后,继续人工盘车并全面检查后,投入电动盘车,盘车电流为29A,与故障前相比无明显变化。
双水内冷电机的特点、故障及预防
1双水内冷发电机的特点
双水内冷冷却方式:定子线圈和转子线圈双水内冷,定子铁心及其他结构件空冷,定子端部铜屏蔽冷却为水内冷。
20世纪30年代末期以前,汽轮发电机基本上处于单一的空气冷却阶段。
空气冷却在结构上最简单,费用最低廉,维护最方便,这些显著的优点使得空气冷却首先得到了应用和发展。
随着电网容量的增大,要求提高汽轮发电机的容量。
为了提高容量,需要增加电磁负荷,导致电磁损耗增大,从而引起电机发热量的增加,要强化冷却就必须加大通风量,这必然引起通风损耗的增大,而通风损耗(含风摩耗)占总损耗的40%,这就使得电机的效率降低。
另外,空气冷却的定转子绕组的温升也较高,影响绝缘的寿命。
同时,水的比热容大、化学稳定性好、便于获得,是理想的液体冷却介质。
1958年中国上海电机厂制成了第一台定子和转子绕组都用水在内部直接冷却的12 MW双水内冷发电机。
此后上海电机厂生产的50 MW、60 MW、125 MW、300 MW发电机也采用这种冷却方式。
氢气比热容大、导热性能好、密度小,是良好的气体冷却介质。
水的比热容大、化学稳定性好、便于获得,是理想的液体冷却介质。
当前,功率超过250 MW的发电机广泛地采用氢、水或几种冷却介质分别冷却各个部件。
双水内冷发电机结构简单,外部辅助系统单一。
由于双水内冷发电机采用水、水、空冷却方式,因此与水氢冷相比,取消了氢系统和密封油系统,仅有水系统。
外部辅助系统单一,安装、运行、维护方便,可维护性好。
由于转子线圈采用水内冷。
线圈绕组温度低,匝间采用连续绝缘,不与冷却介质接触,运行可靠。
由于定子铁心采用空冷。
无氢爆和漏油可能性,机座设计不需防氢爆措施和氢密封结构。
结构简单,重量轻,发电机最大运输件定子的运输重量和尺寸减少,便于运输和降低运输成本。
但是于转子内冷水系统的密封非常困难, 从转子出水支座中不断溶入新鲜空气,
造成内冷水PH值不断下降, 在氧的作用下铜芯导线的腐蚀就持续发生, 从而导致内冷水水质的控制相当困难。
内冷水的水质超标问题会导致发电机定子线芯过热被迫停机进行酸洗。
同时,双水内冷机组的水电故障问题也是值得关注的。
QFS2型汽轮发电机是在总结QFS双水内冷发电机制造运行经验基础上,移植了西屋公司联合优化设计技术,吸取了近年来国内外大型汽轮发电机的先进成熟技术,进行的优化设计,在95年试制成功的改型产品。
该设计的技术性能比原QFS型发电机的许多
方面有较大的提高,达到当代先进技术水平。
该机在大坝电厂进行了温升及发电机效率实测,试验结果表明发电机各部分温升比经前的QFS型有较大的降低,并具有相当的裕度。
QFS2型300MW自从95年在上海电机厂试制成功后,在多家电厂应用,如大坝、曲靖、洛河、苏龙、桥头电厂。
2 空冷或氢冷发电机与双水内冷发电机的比较
1)体积比较
空冷或氢冷发电机是采用空气或氢气对线圈和铁芯从表面冷却,因为冷却效果较差,为了使线圈和铁芯的温度控制在允许的范围内,线圈的导线和铁芯的截面较大,发电机的铜损和铁损较小,产生的热量较少。
因此,空冷或氢冷发电机的体积较大。
双水内冷发电机是用水直接从线圈导线的内部进行冷却,冷却效果非常好,即使线圈导线和铁芯的截面较小,在发电机的铜损和铁损较大的情况下,也能将线圈和铁芯的温度控制在允许的范围内。
2)造价比较
制造双水内冷发电机的材料比同容量的空冷或氢冷发电机可减少约30%。
因双水内冷发电机的重量减轻和体积缩小,不但造价降低便于起吊、运输和安装,而且还节约了发电机基础和厂房的造价。
3)效率比较
双水内冷发电机的效率却因铜损和铁损较大,导致发电机的效率较低。
大型空冷发电机效率约为97%~98%;氢冷发电机的效率约为98%~99%;水内冷的发电机效率约为96%~98%。
发电机效率降低0.5~1.0%,发电煤耗将增加0.5~1.0%。
对大型发电机组而言,采用水内冷一年增加的燃料成本也非常可观。
所以,有些大型发电机不采用水内冷,而采用冷却效果较好、发电机效率较高的氢冷。
3 冷却系统构成及特点
本机组发电机定子和转子都直接采用水冷却方式,由冷却水系统提供的干净、无杂质的水分别对发电机定子和转子绕组内部进行直接冷却,具有如下特点:1)定子和转子冷却水系统分开成二个独立的水路循环系统。
定子水箱采用充氮密封,氮气压力为0.01~0.03MPa(g),配有氮气汇流排及氮气稳压装置;
2)定子、转子线圈采用闭式循环水系统,冷水器设计进水温度为38℃;
3)定子、转子水冷系统,各配备2台100%容量冷却水的冷却器,2台100%容量的水泵及配套电动机,1台10%容量的离子交换器,1台水箱,包括管道和阀门以及其他零部件;转子水冷系统,配备2台100%容量冷却水的冷却器,2台100%容量的水泵及配套的电动机,1台水箱,管道和阀门等部件;
4)定子冷却水泵和转子冷却水泵均为两台,一台工作一台备用,当一台出故障后能自动切换到另一台;
5)发电机定、转子内冷水进水管装压力表及压力开关;
6)有完整的控制和报警装置并向DCS系统传送数据信号;
7)水冷系统的有关装置和部件,均能在发电机运行时进行清洗和检修;
8)定子水冷系统设有反冲洗管道,以满足反冲洗定子绕组水路的要求;反冲洗滤网采用不锈钢激光打孔型式;
9)系统设置3个导电仪,电导率偏离正常值时发出报警信号,向DCS系统传送信号;
10)冷水器备有温度调节装置,温度调节由DCS控制。
11)系统设置自动补水和水箱水位报警装置。
定转子冷却水系统设有蒸气加热装置;
12)为确保断水保护动作信号的可靠性,设置三只水流量极低开关;断水保护装置向DCS提供两条回路,实现发电机断水保护双重化。
4 双水内冷发电机漏水故障是最常见、最频发的故障, 是火电机组最严重的事故之一。
其危害轻则停机停炉,重则损坏主机,烧毁定子绕组或铁芯,烧坏转子绕组或大轴。
常见漏水故障如下:
1)因水电接头焊接不良(夹渣沙眼)发生渗漏;
2)因定子或转子线棒裂漏水;
3)转子出水拐角空心铜管破裂漏水;
4)因转子引水复合管爆破大漏水;
5)因铜镳杯(加工孔堵杯)腐蚀穿孔漏水。
6)转动部件既要承受水压,更要承受高速产生的离心力作用。
空心线圈、绝缘引水管、拐角引线、水电接头等部件只要存在一点隐患,就容易演变为事故。
转子漏水的风险和几率比较高,这是必然的。
5 漏水的预防与检测
1)在大修期间,坚持进行了定子和转子的水压试验,能有效发现并消除渗漏缺陷。
2)目前引进用气密封试验来检测漏点的方法。
3)在线监测发电机漏水只有励磁回路绝缘监测电压表,转子一点接地保护、高阻检漏仪、差动微漏检漏仪等几种。
各种检漏装置互有优缺点,组合应用能较准确地预报发电机漏水情况。