發(fā)電機定子壓圈冷卻水管故障處理及預(yù)防

1、 發(fā)電機定子壓圈冷卻水管故障處理及預(yù)防 1 前言 習水電廠4135MW機組發(fā)電機，是上海汽輪發(fā)電機有限公司生產(chǎn)的QFS50300MW系列雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機，型號QFS1352，分別于2021年9月、2021年1月、2021年7月、2021年10月并網(wǎng)運行。4號機曾發(fā)生過發(fā)電機漏水故障停機大事，停機后檢查漏水緣由為定子壓圈冷卻水管因堵塞而過熱爆管所至。過后在機組的檢修中，發(fā)覺其他3臺機組的定子壓圈冷卻水管也存在不同程度的堵塞現(xiàn)象，準時進行疏通處理，避開了同類故障的重復(fù)發(fā)生。 2 4號發(fā)電機漏水故障現(xiàn)象及檢查處理 2021年7月21日14：30，4號發(fā)電機檢漏儀報警，就地檢查發(fā)覺發(fā)電機本體有水噴出

2、，調(diào)整降低發(fā)電機內(nèi)冷水壓力無效，申請故障停機檢查處理（停運前機組負荷80MW，功率因素0.95左右，發(fā)電機線圈溫度、鐵芯溫度及空冷、水冷系統(tǒng)各參數(shù)正常）。停機后揭開發(fā)電機端蓋檢查，漏水緣由為發(fā)電機勵端定子壓圈冷卻水管爆管所至。 檢查狀況如下： 冷卻水管的漏點在定子內(nèi)層壓圈的內(nèi)環(huán)處，距發(fā)電機頂部50600。 冷卻水管在漏點四周有多處稍微鼓包、漆皮脫落現(xiàn)象。 對冷卻水管通壓縮空氣檢查，從進水端接入壓縮空氣，漏點處有壓縮空氣漏出，而從出水端接入壓縮空氣，漏點處無壓縮空氣漏出。反映出冷卻水管出水端到漏點（下半圈）存在堵塞。 在泄漏冷卻水管的進出水端拐角處開口檢查，進水端管內(nèi)無雜物，銅管內(nèi)壁為本色，出水

3、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出水端口，均為規(guī)章的四方孔，未發(fā)覺異物堵塞。反映動身電機定子內(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)覺漏點和堵塞。 爆管緣由分析及處理： 依據(jù)上述檢查分析，爆管的緣由，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。詢問廠家，停用泄漏的這根冷卻水管對定子主絕緣影響不大，依據(jù)廠家看法，采納在漏管進出水端堵管的方法隔離漏點，并做水壓試驗合格。處理后，在

4、相同有、無功負荷下，全面檢查定子鐵芯、線圈溫度及冷卻系統(tǒng)參數(shù)均在平安限額內(nèi)，與故障停機前比較無特別變化，135MW工況下，整個定子鐵芯溫度最高點H測點為85，靠勵端壓圈的定子鐵芯溫度最高點I測點為76，（從勵端至汽端方向，端部鐵芯溫度測點布置挨次為LKJIQW，H測點在中部）。從鐵芯溫度反映，鐵芯是平安的。 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)電機定子壓圈冷卻水管泄漏后檢查發(fā)覺的問題，在其他機組的檢修中，對發(fā)電機定子壓圈各支路冷卻水管逐一通入壓縮空氣進行檢查，發(fā)覺其他3臺發(fā)電機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

5、暢通狀況，需拆開進（出）水總管的連接法蘭，從進（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，我們采納了以下的方法和步驟進行疏通： 拆開壓圈冷卻水出水總管的連接法蘭，使出口放開；拆開壓圈冷卻水進水總管的連接法蘭，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水總管法蘭配對的專用法蘭，將試壓泵通過該法蘭與壓圈冷卻水進水總管連接。 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，從放開的出口端排出。 用試壓泵緩慢升壓過程中，留意掌握壓

6、力不得超過冷卻水管出廠時的水壓試驗壓力，防止超壓破壞；當試壓泵出口壓力突然下降、放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緣由分析及預(yù)防 綜合各臺機組檢查發(fā)覺的堵塞現(xiàn)象，結(jié)合機組的歷史運行狀況，分析認為造成堵塞的緣由有以下： 直接緣由。2021年8月22日對3號發(fā)電機檢查時，發(fā)覺勵端內(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

7、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)電機內(nèi)冷水箱補充水源為本機凝聚水或除鹽水，為掌握內(nèi)冷水導(dǎo)電率，發(fā)電機內(nèi)冷水箱補水或置換以往多用除鹽水進行，而除鹽水pH值較低，致使發(fā)電機內(nèi)冷水pH值處在較低限7.2左右運行。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緣由。 間接緣由。QFS1352型汽輪發(fā)電機定子壓圈冷卻水，勵端、汽端各有一根進水總管和回水總管，4個冷卻支路。每個支路設(shè)計通水流量1m3/h，分別由4根16164.5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，

8、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緣由。 為預(yù)防再次發(fā)生堵塞故障，我們實行了以下措施： 針對發(fā)電機內(nèi)冷水箱補充水源（除鹽水）的pH值偏低，發(fā)電機內(nèi)冷水箱補水或置換，采納除鹽水和凝聚水共同補水的方式進行，以提高內(nèi)冷水的pH值，避開系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕物沉積。 該型機組因管路系統(tǒng)設(shè)計布置限制，兩端壓圈冷卻水管支路流量試驗難以進行，以往A/B級檢修時，只進行發(fā)電機定子線圈各支路的流量測量試驗，且發(fā)電機反沖洗均采納定子線圈和壓圈聯(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。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行單支路正反吹洗，作為D級以上檢修的必檢項目。實行以上措施后，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)電機端部的高溫，威逼定子主絕緣的平安，堵塞嚴峻會造成銅管過熱而爆管，使機組被迫停運。針對該型機組