淺議3例發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障分析與處理

孫國彬

(大唐淮北發(fā)電廠，安徽淮北 235000)

0 引言

發(fā)電機(jī)是發(fā)電廠的核心設(shè)備，其安全狀況直接關(guān)系到發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)利益。大型發(fā)電機(jī)組在網(wǎng)期間的安全運(yùn)行與否，還將對國民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行構(gòu)成直接影響。筆者結(jié)合近期3例大型發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)設(shè)備事故處理，對試驗和測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，與讀者共同探討當(dāng)發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)發(fā)生異?；蚴鹿尸F(xiàn)象時，如何進(jìn)行科學(xué)試驗與分析，及時將事故根源消除，以確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。

1 某廠G號發(fā)電機(jī)定子線圈水電接頭處漏水情況及處理

1.1 設(shè)備異?，F(xiàn)象

某廠G號發(fā)電機(jī)C級檢修(小修)，在做定子泄漏電流試驗時，發(fā)現(xiàn)U相泄漏電流與V、W相進(jìn)行比較，嚴(yán)重不平衡，是其它兩相的4倍，試驗數(shù)據(jù)見表1。定子水壓試驗情況:試驗壓力0.5 MPa，歷時8 h，壓力下降到0.4 MPa，即壓力下降了0.1 MPa，定子水壓試驗不合格，但機(jī)內(nèi)檢查并未發(fā)現(xiàn)水跡。

發(fā)電機(jī)進(jìn)行試驗，電氣試驗數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 測試記錄

機(jī)組發(fā)電站內(nèi)編號:G號發(fā)電機(jī)

額定電壓:20 000 V

型 號:QFSN-300-22Y

額定電流:10 189 A

勵磁電流:2 510 A

勵磁電壓:302 V

頻 率:50 Hz

出廠日期:2006年8月出廠編號:B0300SH05121

制造廠:上海電機(jī)廠有限公司

試驗性質(zhì):C級檢修

1.2 分析與處理

通過電氣試驗與水壓試驗情況對比，這兩個試驗有著必然的聯(lián)系，極有可能是定子線圈有滲水現(xiàn)象，必須找到漏點(diǎn)才能從根源上消除設(shè)備事故隱患。通過與發(fā)電機(jī)生產(chǎn)廠家聯(lián)系，提高水壓試驗的試驗壓力來查找滲漏點(diǎn)，將壓力提到0.8 MPa，這時發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)側(cè)8點(diǎn)鐘位置有一水電接頭手包絕緣處有水滴滲出。

剝開手包絕緣發(fā)現(xiàn)三通焊口有一細(xì)小砂眼漏水。對漏點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)焊。

1.3 處理后的試驗結(jié)論

恢復(fù)絕緣引水管，水壓試驗合格;恢復(fù)手包絕緣。電氣試驗針對重新包扎的手包絕緣進(jìn)行了電壓外移試驗，并進(jìn)行了修后直流泄漏電流試驗，數(shù)據(jù)如表2。

表2 修復(fù)后的試驗記錄

2 發(fā)電機(jī)冷水管脫落導(dǎo)致定子接地跳閘

2.1 事故經(jīng)過

某年09月28日，某電廠發(fā)電機(jī)定子冷卻水泄漏進(jìn)發(fā)電機(jī)，定子接地保護(hù)動作，機(jī)組跳閘。9月28日12∶42，運(yùn)行人員監(jiān)盤時發(fā)現(xiàn)“3號發(fā)電機(jī)液位高”、“3號發(fā)電機(jī)液位高高”相繼報警，氫氣壓力由0.288 MPa逐漸升高至0.39 MPa。值班人員立即進(jìn)行匯報并對密封油系統(tǒng)、定子冷卻水系統(tǒng)及氫氣冷卻器系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，并對發(fā)電機(jī)進(jìn)行排污，發(fā)現(xiàn)有水排出。13∶05，在發(fā)電機(jī)排水過程中機(jī)組定子接地保護(hù)動作跳閘。機(jī)組跳閘后進(jìn)行了緊急停機(jī)操作。

2.2 事故原因分析

3號發(fā)電機(jī)定子冷卻水管路制造質(zhì)量存在固有缺陷。發(fā)電機(jī)汽側(cè)定子繞組3點(diǎn)鐘位置處，匯水環(huán)至發(fā)電機(jī)繞組撓性絕緣引水管線圈側(cè)接頭脫落，是造成此次事故的直接原因。

3號發(fā)電機(jī)定子冷卻水泵出口壓力及發(fā)電機(jī)入口定子冷卻水壓力沒有接入至DCS系統(tǒng)中，而僅在就地設(shè)置了壓力表。運(yùn)行人員對定子冷卻水系統(tǒng)壓力沒有實時監(jiān)視手段，是造成此次事故的間接原因。

2.3 定子冷卻水箱水位僅就地裝設(shè)了水位表，沒有接入至DCS系統(tǒng)中，而僅有水位高、低報警信號。運(yùn)行人員對定子冷卻水箱水位沒有實時監(jiān)視手段，是造成此次事故的間接原因。

發(fā)電機(jī)排污發(fā)現(xiàn)有水后，運(yùn)行人員沒有按規(guī)程要求打閘停機(jī)，造成發(fā)電機(jī)進(jìn)水量增加，是造成此次事故的間接原因。

2.3 防范措施與處理

1)充分利用機(jī)組設(shè)備檢修的有利時機(jī)，對重要部件、重點(diǎn)部位進(jìn)行詳細(xì)全面地檢查、檢修、試驗，降低和減少設(shè)備故障。

2)對發(fā)電機(jī)定子冷卻水泵出口壓力、發(fā)電機(jī)入口定子冷卻水壓力、定子冷卻水箱水位計等表計接引至DCS系統(tǒng)中。對就地表計的數(shù)據(jù)要求巡檢員按巡視檢查時間記錄，便于核對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

3)加強(qiáng)運(yùn)行人員的的培訓(xùn)力度，工作中嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)行規(guī)程，牢固樹立“保設(shè)備”意識。

3 發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水管泄漏，轉(zhuǎn)子接地停機(jī)

3.1 事故經(jīng)過

某年8月18日，某電廠9號發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子冷卻水管路由于制造質(zhì)量存在缺陷，焊縫砂眼發(fā)生貫穿性裂紋泄漏，造成機(jī)組停機(jī)檢修。

8月18日3∶42，9號機(jī)發(fā)“轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地”信號，復(fù)歸后檢查回路正常，測轉(zhuǎn)子正極對地電壓40 V，負(fù)極對地電壓46 V，恢復(fù)信號、光子牌，信號消失。8月18日9∶15，檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)汽側(cè)端蓋沿氣隙冷卻水管往外滲水，9號機(jī)有功減至55 MW，外部檢查無異常。10∶05，申請調(diào)度同意，22∶45，停機(jī)檢修。

9月9日發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子啟運(yùn)發(fā)電機(jī)制造廠進(jìn)一步檢查，制造廠最終判明泄漏點(diǎn)為轉(zhuǎn)子負(fù)極第8圈端部，第3匝線棒處冷卻水管焊縫處有砂眼，在機(jī)組長期運(yùn)行過程中，冷卻水管路帶壓情況下，造成焊縫砂眼漏泄;搶修處理后返廠發(fā)電機(jī)并網(wǎng)。

3.2 事故原因

1)轉(zhuǎn)子在制造過程中，冷卻水管路焊縫有先天性焊接砂眼，制造質(zhì)量存在缺陷，承受幾年的高水壓運(yùn)行，發(fā)生貫穿性裂紋，最終導(dǎo)致漏水，暴露出制造工藝不良。

2)9號機(jī)轉(zhuǎn)子線圈采用強(qiáng)迫水循環(huán)水內(nèi)冷方式，正常運(yùn)行時，冷卻水壓力0.784 MPa，在機(jī)組大小修時無法對線棒下部冷卻水管路及焊縫的實際情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，也無法對焊口進(jìn)行金屬探傷檢查，缺少對轉(zhuǎn)子線圈焊縫的檢查手段。

3.3 防范措施

1)在設(shè)備大、小修中，對檢修計劃進(jìn)行統(tǒng)籌安排，充分利用檢修設(shè)備的有利時機(jī)，對重要部件、重點(diǎn)部位進(jìn)行詳細(xì)全面地檢查、檢修、試驗，同時，不放過對小的常規(guī)性項目的檢查，維修，確保檢修計劃完整、全面，設(shè)備所應(yīng)維修的部位能夠全部涵蓋。

2)加大技術(shù)培訓(xùn)力度，提高檢修人員的檢修水平以及分析和判斷各種異常現(xiàn)象、隱蔽缺陷隱患的能力，才能有效地降低和減少設(shè)備頻發(fā)的故障。

3)嚴(yán)格檢修工藝、嚴(yán)肅檢修紀(jì)律，從檢修管理入手，狠抓檢修質(zhì)量管理。嚴(yán)格監(jiān)督檢修人員按照檢修作業(yè)指導(dǎo)書、檢修工序工藝卡的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢修，逐條逐項開展檢修工作，檢修責(zé)任必須落實到人，對檢修質(zhì)量達(dá)不到要求者從嚴(yán)進(jìn)行考核，做到檢修到位、檢查到位，考核到位。

4 結(jié)語

通過以上3例設(shè)備事故進(jìn)行分析總結(jié)，必須加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)造，加強(qiáng)新建機(jī)組基建期的工程質(zhì)量管理，全方位全過程抓住優(yōu)化設(shè)計、優(yōu)質(zhì)安裝、優(yōu)化運(yùn)行三個環(huán)節(jié)，提高工程建設(shè)質(zhì)量、設(shè)備質(zhì)量和生產(chǎn)準(zhǔn)備質(zhì)量，是防止機(jī)組投運(yùn)后發(fā)生非計劃停運(yùn)的發(fā)生。在負(fù)荷高峰期尤其要加強(qiáng)機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)，及時消除設(shè)備缺陷，并積極利用機(jī)組的集中檢修機(jī)會，搞好設(shè)備治理工作，提高設(shè)備的健康水平。新投產(chǎn)機(jī)組存在的主要問題是設(shè)備安裝質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，導(dǎo)致部分存在缺陷的設(shè)備安裝于現(xiàn)場，設(shè)備安裝的過程監(jiān)督不到位，部分設(shè)備的安裝工藝沒有達(dá)到相關(guān)質(zhì)量要求，也有部分系統(tǒng)的設(shè)計不合理，為機(jī)組后續(xù)的安全運(yùn)行埋下了隱患，機(jī)組投運(yùn)不久便發(fā)生故障。因此要切實加強(qiáng)新建機(jī)組基建期的工程質(zhì)量管理，摸清設(shè)備情況，盡快完善設(shè)備和系統(tǒng)，消除基建遺留問題，對存在的問題要制訂整改措施，限期整改，實現(xiàn)新投機(jī)組即投產(chǎn)即穩(wěn)定。為機(jī)組的大負(fù)荷運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)，以有效控制機(jī)組非計劃停運(yùn)。