發(fā)電機(jī)定子壓圈冷卻水管故障處理及預(yù)防

1、發(fā)電機(jī)定子壓圈冷卻水管故障處理及預(yù)防 1 前言習(xí)水電廠4X135MV機(jī)組發(fā)電機(jī)，是上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司生產(chǎn)的QFS50-300MV系列雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)，型號QFS- 135-2,分別于 2001 年 9 月、2002 年 1 月、2002 年 7 月、2002 年 10 月并網(wǎng)運(yùn)行。 4 號機(jī)曾發(fā)生過發(fā)電機(jī)漏水故障停機(jī)事件， 停機(jī)后檢查漏水原因?yàn)槎ㄗ?壓圈冷卻水管因堵塞而過熱爆管所至。 過后在機(jī)組的檢修中， 發(fā)現(xiàn)其 他 3 臺機(jī)組的定子壓圈冷卻水管也存在不同程度的堵塞現(xiàn)象， 及時進(jìn) 行疏通處理，避免了同類故障的重復(fù)發(fā)生。24 號發(fā)電機(jī)漏水故障現(xiàn)象及檢查處理2008 年 7 月 21 日 1

2、4：30， 4 號發(fā)電機(jī)檢漏儀報警，就地檢查發(fā)現(xiàn)發(fā) 電機(jī)本體有水噴出， 調(diào)節(jié)降低發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水壓力無效， 申請故障停機(jī) 檢查處理（停運(yùn)前機(jī)組負(fù)荷80MWV功率因素0.95左右，發(fā)電機(jī)線圈 溫度、鐵芯溫度及空冷、水冷系統(tǒng)各參數(shù)正常）。停機(jī)后揭開發(fā)電機(jī) 端蓋檢查，漏水原因?yàn)榘l(fā)電機(jī)勵端定子壓圈冷卻水管爆管所至。檢查情況如下：冷卻水管的漏點(diǎn)在定子內(nèi)層壓圈的內(nèi)環(huán)處，距發(fā)電機(jī)頂部50600。冷卻水管在漏點(diǎn)附近有多處輕微鼓包、漆皮脫落現(xiàn)象。對冷卻水管通壓縮空氣檢查， 從進(jìn)水端接入壓縮空氣， 漏點(diǎn)處有壓 縮空氣漏出，而從出水端接入壓縮空氣，漏點(diǎn)處無壓縮空氣漏出。反 映出冷卻水管出水端到漏點(diǎn)（下半圈）存在堵塞。在

3、泄漏冷卻水管的進(jìn)出水端拐角處開口檢查，進(jìn)水端管內(nèi)無雜物, 銅管內(nèi)壁為本色，出水端管內(nèi)有黑色松軟沉積物。檢查壓圈各支路冷卻水管的進(jìn)出水端口， 均為規(guī)則的四方孔， 未發(fā) 現(xiàn)異物堵塞。反映出發(fā)電機(jī)定子內(nèi)冷水系統(tǒng)上的濾網(wǎng)工作正常。對壓圈的另 7 個支路的冷卻水管通壓縮空氣檢查， 未發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)和堵 塞。爆管原因分析及處理：根據(jù)上述檢查分析， 爆管的原因， 應(yīng)為該支路的下半圈冷卻水管因沉 積物堵塞致冷卻水中斷， 而上半圈冷卻水管仍有水浸泡著， 冷卻水管 在堵塞與非堵塞的交匯段傳熱惡化，過熱而爆管。因泄漏的冷卻水管鑲嵌在內(nèi)層壓圈上， 抽轉(zhuǎn)子和拆開端部引出線及支 架才能處理。 咨詢廠家， 停用泄漏的這根冷卻水管

4、對定子主絕緣影響 不大，根據(jù)廠家意見，采用在漏管進(jìn)出水端堵管的辦法隔離漏點(diǎn)，并 做水壓試驗(yàn)合格。處理后，在相同有、無功負(fù)荷下，全面檢查定子鐵 芯、線圈溫度及冷卻系統(tǒng)參數(shù)均在安全限額內(nèi)， 與故障停機(jī)前比較無 異常變化，135MV工況下，整個定子鐵芯溫度最高點(diǎn) H測點(diǎn)為85C, 靠勵端壓圈的定子鐵芯溫度最高點(diǎn)I測點(diǎn)為76C,（從勵端至汽端 方向，端部鐵芯溫度測點(diǎn)布置順序?yàn)?LtJT 7W H測點(diǎn)在中 部）。從鐵芯溫度反映，鐵芯是安全的。3 定子壓圈冷卻水管堵塞故障的檢查和疏通方法針對 4 號發(fā)電機(jī)定子壓圈冷卻水管泄漏后檢查發(fā)現(xiàn)的問題， 在其他機(jī) 組的檢修中，對發(fā)電機(jī)定子壓圈各支路冷卻水管逐一通入壓

5、縮空氣進(jìn) 行檢查，發(fā)現(xiàn)其他 3 臺發(fā)電機(jī)定子壓圈冷卻水管的個別支路也存在不 同程度的堵塞現(xiàn)象。受管路系統(tǒng)設(shè)計布置限制， 檢查各支路冷卻水管的暢通情況， 需拆開 進(jìn)（出）水總管的連接法蘭，從進(jìn)（出）水總管與各支路的連接端面 逐一通入壓縮空氣檢查才能判定。因定子壓圈冷卻水管為方形內(nèi)孔， 孔小且折轉(zhuǎn)彎頭較多， 對堵塞的冷卻水管， 如按常規(guī)用鋼絲疏通很困 難，我們采用了以下的方法和步驟進(jìn)行疏通：拆開壓圈冷卻水出水總管的連接法蘭， 使出口敞開； 拆開壓圈冷卻 水進(jìn)水總管的連接法蘭， 用銅棒制作成凌錐形堵頭， 將未堵塞支路的 冷卻水管全部封堵。在試壓泵出口接上與壓圈冷卻水進(jìn)水總管法蘭配對的專用法蘭， 將

6、試壓泵通過該法蘭與壓圈冷卻水進(jìn)水總管連接。用試壓泵緩慢升壓， 被堵塞冷卻水管內(nèi)的堵塞物在液壓作用下壓向 出口端，從敞開的出口端排出。用試壓泵緩慢升壓過程中， 注意控制壓力不得超過冷卻水管出廠時 的水壓試驗(yàn)壓力，防止超壓破壞；當(dāng)試壓泵出口壓力突然下降、敞開 的出口端有水流出時，被堵塞的冷卻水管即被沖通。用試壓泵沖通后，接入0.30.5MPa的壓縮空氣進(jìn)行正、反向吹洗, 再通入清潔的除鹽水沖洗。 壓縮空氣吹洗和除鹽水沖洗反復(fù)交替進(jìn)行， 直到出水口流出的水清潔無雜質(zhì)。拆除堵頭，恢復(fù)系統(tǒng)。4定子壓圈冷卻水管堵塞的原因分析及預(yù)防綜合各臺機(jī)組檢查發(fā)現(xiàn)的堵塞現(xiàn)象， 結(jié)合機(jī)組的歷史運(yùn)行情況， 分析 認(rèn)為造成堵

7、塞的原因有以下：直接原因。 2008年 8月 22日對 3號發(fā)電機(jī)檢查時，發(fā)現(xiàn)勵端內(nèi)層 壓圈兩根冷卻水管存在堵塞， 堵塞壓圈冷卻水管的絕緣漆有脫落、 過 熱現(xiàn)象，用試壓泵疏通后，對沖出的沉積物取樣分析，其中：可燃物 2.8%，氧化銅 66.5%，三氧化二鐵 23.19%。從堵塞物的構(gòu)成分析， 系統(tǒng)存在腐蝕現(xiàn)象。 本廠發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水箱補(bǔ)充 水源為本機(jī)凝結(jié)水或除鹽水， 為控制內(nèi)冷水導(dǎo)電率， 發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水箱補(bǔ)水或置換以往多用除鹽水進(jìn)行，而除鹽水pH值較低，致使發(fā)電機(jī) 內(nèi)冷水pH值處在較低限7.2左右運(yùn)行。內(nèi)冷水pH值偏低、使系統(tǒng)產(chǎn) 生腐蝕物沉積，應(yīng)為壓圈冷卻水管堵塞故障的直接原因。間接原因。 QFS1

8、352 型汽輪發(fā)電機(jī)定子壓圈冷卻水，勵端、汽 端各有一根進(jìn)水總管和回水總管， 4個冷卻支路。每個支路設(shè)計通水 流量1m3/h,分別由4根16X16X 4.5內(nèi)外方形的銅管鑲嵌在內(nèi)外層 壓圈上組成，冷卻水銅管沿壓圈圓周布置，每端有 4個彎頭。壓圈各 支路冷卻水管彎頭較多、 阻力大，系統(tǒng)腐蝕物等雜質(zhì)易在下半圈沉積， 是壓圈冷卻水管堵塞故障的間接原因。為預(yù)防再次發(fā)生堵塞故障，我們采取了以下措施：針對發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水箱補(bǔ)充水源（除鹽水）的 pH值偏低，發(fā)電機(jī)內(nèi) 冷水箱補(bǔ)水或置換， 采用除鹽水和凝結(jié)水共同補(bǔ)水的方式進(jìn)行， 以提 高內(nèi)冷水的pH值，避免系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕物沉積。該型機(jī)組因管路系統(tǒng)設(shè)計布置限制， 兩端壓圈冷卻水管支路流量試 驗(yàn)難以進(jìn)行， 以往 A/B 級檢修時， 只進(jìn)行發(fā)電機(jī)定子線圈各支路的流 量測量試驗(yàn)，且發(fā)電機(jī)反沖洗均采用定子線圈和壓圈聯(lián)合公共反沖洗 方式，壓圈各支路冷卻水管是否均處于暢通狀態(tài)無法確認(rèn)。 為確保壓 圈各支路冷卻水管均處于暢通狀態(tài)， 我們將各支路逐一通入壓縮空氣 檢查和進(jìn)行單支路正反吹洗，作為D級以上檢修的必檢項目。采取以 上措施后，至今未發(fā)生過定子壓圈冷卻水管堵塞故障。5結(jié)束語發(fā)電機(jī)是電廠的重要設(shè)備，如存在定子壓圈冷卻水管堵塞這一缺陷， 不僅會造成發(fā)電機(jī)端部的高溫， 威脅定子主絕緣的安全， 堵塞嚴(yán)重會 造成銅管過熱而爆管， 使機(jī)組被迫停運(yùn)。 針對該型機(jī)組