摘 要：為消除330MW發(fā)電機(jī)氫氣內(nèi)漏，通過(guò)水壓試驗(yàn)及定子線圈電位外移試驗(yàn)找出氫氣內(nèi)漏點(diǎn)。在發(fā)電機(jī)不完全解體狀態(tài)下處理線圈端部匯水盒漏點(diǎn)；對(duì)于相連接線漏點(diǎn)采用整圈補(bǔ)焊、現(xiàn)場(chǎng)搪錫處理；對(duì)于過(guò)渡引線法蘭結(jié)合面漏點(diǎn)采用更換密封圈、結(jié)合面鍍銀、法蘭接頭內(nèi)孔倒角108°處理；經(jīng)綜合治理，發(fā)電機(jī)氫氣內(nèi)漏得到有效控制。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)；氫氣內(nèi)漏；整圈補(bǔ)焊

設(shè)備概述：

T225-460型汽輪發(fā)電機(jī)由定子和端部結(jié)構(gòu)件、轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置組成。發(fā)電機(jī)定子繞組通入壓力為0.25MPa的去離子水直接冷卻，定子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組采用壓力為0.30MPa氫氣冷卻，發(fā)電機(jī)軸承的潤(rùn)滑由汽輪機(jī)軸承的潤(rùn)滑系統(tǒng)提供。發(fā)電機(jī)參數(shù)如表1所示。

表1 2號(hào)發(fā)電機(jī)基本參數(shù)表

發(fā)電機(jī)定子由機(jī)座、出線罩、氫氣冷卻器、定子鐵心、定子繞組、定子引出線構(gòu)成。定子繞組和相連接線的內(nèi)通路中流動(dòng)著去離子水，去離子水帶走空心線及其相鄰實(shí)心線的損耗產(chǎn)生的熱，去離子水由匯水環(huán)通過(guò)一撓性絕緣引水管流到每根線棒內(nèi)，撓性絕緣引水管連到水匯盒上，匯水盒把水注入定子線棒的每根空心線中。三相定子繞組的6個(gè)首尾端與6根相連接線相連，相連接線的另一端引至機(jī)座中靠近出線套管軸線的地方，用空心銅導(dǎo)體制作的過(guò)渡引線把相連線接到6根出線套管上，它與相連接線和出線套管的連接通過(guò)上連接法蘭和下連接法蘭來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于發(fā)電機(jī)膛內(nèi)氫氣壓大于定子冷卻水壓力，運(yùn)行中發(fā)電機(jī)定子冷卻水箱含氫量經(jīng)常超過(guò)2%發(fā)出報(bào)警信號(hào)。高壓端子連接圖如圖1所示。

圖1 高壓端子連接圖

1 查找漏點(diǎn)

1.1 水壓試驗(yàn)

發(fā)電機(jī)定子繞組水回路通入0.5MPa水壓、保持8h，經(jīng)檢查發(fā)電機(jī)勵(lì)端定子繞組匯水盒漏水、C相相連接線滲漏。

1.2 定子繞組直流耐壓試驗(yàn)和泄漏電流測(cè)量

按中國(guó)大唐集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CDT.107001-2005《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》要求，進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)和泄漏電流測(cè)量，當(dāng)C相電壓加至40kV時(shí)，泄漏電流明顯增大，電壓加至48kV時(shí)泄漏電流為78.0μA，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

1.3 C相首尾出線端表面對(duì)地電位測(cè)量

首尾出線端與發(fā)電機(jī)定子繞組為硬連接，對(duì)地泄漏可能性比較大，所以進(jìn)行電位外移試驗(yàn)；在試驗(yàn)電壓為20kV時(shí)，分別測(cè)得C相首尾上端部及下端部手包絕緣對(duì)地電位分別為18.40kV、19.80kV，說(shuō)明C相首尾過(guò)渡引線有滲漏。

表2 定子繞組直流耐壓試驗(yàn)和泄漏電流測(cè)量

2 處理方法

2.1 定子繞組匯水盒漏水處理。

2.1.1 發(fā)電機(jī)解體。測(cè)量汽、勵(lì)兩端的定、轉(zhuǎn)子氣隙（標(biāo)準(zhǔn)值為100±3.00mm）；測(cè)量導(dǎo)風(fēng)圈與風(fēng)扇葉片間隙、導(dǎo)風(fēng)環(huán)座與轉(zhuǎn)子風(fēng)扇座間隙并記錄；測(cè)量汽、勵(lì)兩側(cè)軸瓦絕緣電阻值、滑環(huán)刷架絕緣電阻值、兩側(cè)內(nèi)端蓋分片組合之間絕緣電阻值。

拆除滑環(huán)、大軸接地刷、汽勵(lì)兩端各種油管道、汽側(cè)連軸器螺栓、端蓋、密封瓦。用抽發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子專(zhuān)用手搖支架，由勵(lì)端放入電工板、涂抹潤(rùn)滑油脂的弧鐵板，手搖拉動(dòng)齒條，使得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在齒條的牽引下，抽出發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。

2.1.2 確認(rèn)漏點(diǎn)。發(fā)電機(jī)定子線圈通入0.50MPa水壓，確認(rèn)發(fā)電機(jī)B相定子繞組第12槽上層線圈（線圈標(biāo)號(hào)為CE12E1）匯水盒漏水。

2.1.3 檢查絕緣引水管的密封圈。在未拆除發(fā)電機(jī)兩端大蓋及導(dǎo)風(fēng)圈、不打開(kāi)匯水盒狀態(tài)下，剝開(kāi)匯水盒與絕緣引水管之間云母層，檢查發(fā)電機(jī)絕緣引水管密封圈良好，但絕緣引水管的螺帽已經(jīng)松動(dòng)，擰緊螺帽后通入0.50MPa水壓未見(jiàn)滲漏。

2.2 C相相連接線滲漏處的補(bǔ)焊。

2.2.1 補(bǔ)焊步驟。該引線材質(zhì)為T(mén)2（φ52×15）紫銅管，出廠時(shí)2根紫銅管對(duì)接，焊逢中存在沙眼導(dǎo)致滲漏，現(xiàn)場(chǎng)采用銀焊進(jìn)行整圈補(bǔ)焊，焊接部位如圖2所示。具體操作過(guò)程如下：（1）拆下C相相連接線與高壓端子連接線間的連接套和密封圈，用白布塞入連接線和高壓端子連接線孔內(nèi)，避免異物進(jìn)入接線內(nèi)部。（2）去除連接線上的絕緣層，靠近絕緣板位置要留下盡可能長(zhǎng)的絕緣，以便補(bǔ)焊后重新回復(fù)絕緣。（3）對(duì)絕緣板附近位置的連接線、連接線接頭進(jìn)行防護(hù)：用浸濕的石棉覆蓋好絕緣板和附近位置的連接線，再用石棉泥包在焊接位置處的絕緣，減輕焊接時(shí)對(duì)絕緣損壞，連接線鍍銀處也要用石棉泥包好以降低溫度。（4）補(bǔ)焊要注意防止紫銅管接出段脫落，焊接需要整圈進(jìn)行；焊接后表面著色探傷是否有裂紋。（5）對(duì)焊接部位進(jìn)行全面清理，徹底清除石棉泥等異物，用砂紙砂光連接線、剩余絕緣、絕緣板等位置要露出本色。（6）紫銅管表面鍍銀脫落部位進(jìn)行搪錫處理。（7）清理碳化云母及環(huán)氧板；回裝上下接頭和連接管；試水壓、測(cè)直流電阻。（8）將剩余絕緣修成坡口，刷53841YQ環(huán)氧無(wú)溶劑膠，半疊包云母帶5440-1T約23-25層，邊包邊刷環(huán)氧無(wú)溶劑膠，最外層半疊包玻璃絲帶；測(cè)泄漏電流。

2.2.2 焊接要點(diǎn)。（1）用0號(hào)（或1號(hào)）沙布打磨焊接部位使其露出金屬光澤，再用酒精洗凈用白布擦干。（2）由2名技藝高超、經(jīng)驗(yàn)豐富的高壓焊工使用φ2.0mm含銀45%的銀焊條施焊。（3）為防止存在2個(gè)鄰界焊點(diǎn)（新焊點(diǎn)與舊焊點(diǎn)之處）導(dǎo)致焊口產(chǎn)生裂縫，需把原焊口全部熔化。（4）2支焊槍相對(duì)180°同時(shí)加熱；銀焊條試溫，焊條能熔化時(shí)說(shuō)明溫度已達(dá)到800℃～1000℃，整圈焊口溫度要均勻恒溫。（5）溫度達(dá)到后涂上銀焊粉將焊接部位清理干凈，整過(guò)施焊過(guò)程動(dòng)作要迅速，在2～5分鐘內(nèi)完成，之后再次涂上銀焊粉。（6）用磨光機(jī)打磨凸出部位。

2.2.3搪錫要點(diǎn)。（1）用0號(hào)（或1號(hào)）沙布打磨搪錫部位，再用酒精洗凈、白布擦干。（2）2支中號(hào)焊槍相對(duì)180°同時(shí)加熱；焊錫條試溫，焊條能熔化時(shí)說(shuō)明溫度已達(dá)到200℃以上，整個(gè)上錫面溫度要均勻恒溫。（3）焊錫膏均勻涂在搪錫面上清除雜質(zhì)，迅速涂上錫條粘上后用白布擦均。

圖2 紫銅管尺寸及焊接部位

2.3 C相星尾過(guò)渡引線滲漏處理。

2.3.1 拆下過(guò)渡引線及其法蘭接頭。鏟除過(guò)渡引線上、下法蘭接頭處的云母層，拆下過(guò)渡引線及其法蘭接頭。

2.3.2 鍍銀處理。因法蘭接頭表面鍍銀層大部分已脫落，在專(zhuān)業(yè)鍍銀槽重新鍍銀。

2.3.3 更換水路上的O形密封圈并回裝。采用規(guī)格為￠51.5mm*4.00 mm更換過(guò)渡引線上下法蘭導(dǎo)電接觸面的O形密封圈；由于相引線紫銅管密封圈外徑為￠25.5mm、水路O形密封圈為￠26.5mm*3.55mm、過(guò)渡引線上法蘭接頭內(nèi)徑￠26mm，為防止套入過(guò)程中過(guò)渡引線上法蘭接頭內(nèi)孔端部位置剪切相引線上O形密封圈，用￠27～28mm的鉆頭將過(guò)渡引線上法蘭接頭內(nèi)孔倒角108°。

2.3.4 水壓試驗(yàn)。過(guò)渡引線及其法蘭接頭回裝好后，先測(cè)量直流電阻合格，然后在發(fā)電機(jī)定子繞組水回路通入0.5MPa水壓，保持8h無(wú)滲漏。

2.3.5 恢復(fù)絕緣。（1）清除干凈過(guò)渡引線手包絕緣部位的殘留膠渣；搭接部分用砂布打毛、丙酮擦拭干凈。（2）用混揉好的環(huán)氧膩?zhàn)幽ㄅ?、抹?shí)手包絕緣部位斷面突變處，使手包絕緣部位圓滑過(guò)渡，以保證包扎質(zhì)量和操作方便。（3）在手包絕緣部位刷1層無(wú)溶劑膠、半疊包云母帶2層（邊包邊刷環(huán)氧膠）、刷環(huán)氧膠、包2層寬云母箔（預(yù)先剪成適合形狀）、刷環(huán)氧膠、包1層亞胺薄膜、刷環(huán)氧膠、再半疊包云母帶2層、…依此順序操作4次，共包云母帶24層和亞胺薄膜4層，最后半疊包1層收縮帶、刷環(huán)氧膠，用吹風(fēng)機(jī)對(duì)熱收縮帶進(jìn)行加熱，再刷環(huán)氧膠2次。（4）用1000W紅外線燈加熱手包絕緣部位，溫度不超過(guò)100℃，加熱48h；每隔2h用2500V搖表測(cè)量1次絕緣電阻，絕緣電阻值穩(wěn)定后即可降溫至環(huán)境溫度。（5）做手包絕緣部位電位外移試驗(yàn)，手包絕緣對(duì)地電位電壓應(yīng)小于1000V。

3 治理效果

3.1 水壓試驗(yàn)

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回穿前進(jìn)行水壓試驗(yàn)，定子繞組回路通入0.5MPa的水壓，保持水壓8h，檢查發(fā)電機(jī)定子繞組水回路未見(jiàn)滲漏。

3.2 整體氣密試驗(yàn)

3.2.1 發(fā)電機(jī)整體回裝好后，啟動(dòng)交流密封油泵、交流潤(rùn)滑油泵、頂軸油泵、發(fā)電機(jī)盤(pán)車(chē)，當(dāng)空氣壓力達(dá)0.1MPa時(shí)按50g/m3比例混充3kg氟里昂，在充氟里昂過(guò)程中用臺(tái)稱(chēng)監(jiān)控氟里昂重量的變化值，壓力至0.306MPa停止充氣保持24h。

3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)記錄如表3所示。

計(jì)算公式：ΔVA=（V/0.1013）（24/Δt）[（P1-P2）-（θ1-θ2）（P1+B1）/（273+θ1）+（B1-B2）] （1）

式中：ΔVA-在試驗(yàn)壓力（額定氫壓）下每晝夜空氣泄漏量（折合到壓力0.1013Mpa，溫度θ2），m3/d；

V-發(fā)電機(jī)充氣容積（發(fā)電機(jī)容積為62），m3；

Δt-試驗(yàn)時(shí)間，h；

P1，P2-試驗(yàn)開(kāi)始與結(jié)束時(shí)的機(jī)內(nèi)壓力，Mpa；

θ1，θ2-試驗(yàn)開(kāi)始與結(jié)束時(shí)的機(jī)內(nèi)平均溫度，℃；

B1，B2-試驗(yàn)開(kāi)始與結(jié)束時(shí)的大氣壓力，Mpa。

將表2的數(shù)據(jù)代入公式（1）得：ΔVA =0.965（m3/d）

換算成給定狀態(tài)（0.1013 Mpa，20℃）每晝夜空氣泄漏量：

ΔV=293*ΔVA /（273+θ2）

=293*0.965/（273+37.492）

=0.911（m3/d）

按中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL/T607-1996《汽輪發(fā)電機(jī)漏水、漏氫的檢驗(yàn)》規(guī)定， 0.911（m3/d）<2.2（m3/d）發(fā)電機(jī)整體氣密結(jié)果達(dá)優(yōu)。

3.2.3 運(yùn)行效果。經(jīng)上述處理，發(fā)電機(jī)投運(yùn)至今1年多，定子冷卻水箱含氫量未見(jiàn)超標(biāo)報(bào)警，氫氣泄漏量得到了有效控制。

4 結(jié)束語(yǔ)

材質(zhì)T2（φ52×15）紫銅管不能用氬弧焊，因?yàn)殂~管散熱太快；發(fā)電機(jī)水電連接的接觸面如果鍍銀層脫落，金屬表面會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕導(dǎo)致斑點(diǎn)或凹坑，這是滲漏根源；對(duì)于發(fā)電機(jī)匯水盒漏水，不必拆除發(fā)電機(jī)大蓋及導(dǎo)風(fēng)圈也可處理。

參考文獻(xiàn)

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[4]中華人民共和國(guó)電力工業(yè)部.DL/T607-1996.汽輪發(fā)電機(jī)漏水、漏氫的檢驗(yàn)[S].1996.

[5]Q/HSD.10705-2003.電氣檢修規(guī)程[S].

作者簡(jiǎn)介：劉燕（1962，11-），男，遼寧省建平縣，現(xiàn)職稱(chēng)：工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：發(fā)電廠電力系統(tǒng)及自動(dòng)化。