收稿日期：2019-07-28
作者简介：彭航宇（1974—），男，江西萍乡人，高级技师，本科，毕业于安徽工业大学，电力系统及其自动化专业，主要研究方向：
电气一次设备检修技术。
摘要：根据发电机漏氢量超标的危害，对某厂210MW 机组刚大修后开机正常运行不久就发生发电机漏氢的现象进行分析，经判断是内环导电螺钉偏离孔中心，致使密封垫压偏，气体逸出，导致导电螺钉密封不良。因此，解体检修中不能忽略的隐患密封点，即密封“死点”的安装工艺。从发电机安装、检修、运行等方面提出了9个防范措施，并根据其原因和处理过程对今后的发电机检修提出了相应的预防措施，确保发电机的安全稳定运行。关键词：氢冷发电机组；内冷水系统；漏氢；分析处理中图分类号：TM611
文献标志码：B
文章编号：1005－7676（2019）04－0097－
04
PENG Hangyu
（National Electric Investment Group Jiangxi Electric Power Co.,Ltd.Fenyi Power Plant,
Xinyu 336607,Jiangxi,China
）
According to the hazards of excessive hydrogen leakage from generators,the phenomenon of hydrogen leakage
from generators occurred shortly after the normal operation of the 210MW unit of a certain factory was started after the overhaul.After investigation,it was judged that the conductive screw of the inner ring deviated from the center of the hole,resulting in seal cushion pressure.Offset,gas escape,lead to conductive screw seal poor,through this analysis,attention is paid to some of the hidden dangers that are easily overlooked in the overhaul,seal "dead point",and require that you should not ignore the installation process of these points because of the pursuit of progress.Nine preventive measures were put forward from the aspects of generator installation,overhaul and operation,and corresponding preventive measures were put forward according to the reasons and treatment process to ensure the safety and stability of generator
operation.
hydrogen cooling generator set;internal cold water system;hydrogen leakage;analysis and processing
氢冷发电机漏氢原因分析及处理
彭航宇
（国家电投集团江西电力有限公司分宜发电厂，江西新余
336607）
引言
发电机漏氢的途径，归纳起来有2种：1）漏到
大气中。氢气是一种易燃易爆的危险性气体在空气中的爆炸极限是4%～75.6%，如果氢气泄漏并不能及时排放时，会在厂房内聚积与空气混合，有可能发生氢爆的危险。此时能够通过各种检漏方法到
漏点加以消除，如发电机端盖、出线罩、发电机机座、氢气管路系统、测温元件接线柱板等处的漏氢。2）漏到发电机油水系统中，造成绝缘降低的故障。如氢气通过密封瓦漏入密封油系统、氢气由转子经护环处的导电螺钉进入转子中心孔，再从滑环处的导电螺钉或中心孔两侧堵板处漏出等，漏点位置不易查，检查处理较为复杂，且处理时间较长。而
DOI ：10.16056/j.1005-7676.2019.04.026
且漏氢量的大小直接影响发电机的冷却和机组的安全运行，因此控制氢气泄露成为汽轮发电机组检修、安装工作的一项重点。
发电机漏氢作为氢冷发电机运行中发生频率较高，且危害性很大的事件，日补氢量超标，严重影响着机组的安全运行。本文就某火力发电厂一起水氢氢冷发电机漏氢事件，分析探讨氢冷发电机运行中遇到漏氢故障后的原因分析方法和检查处理手段。
1发电机漏氢主要原因
1.1判断问题
影响发电机漏氢量的因素很多，涉及到制造、安装、运行、检修等各个方面，主要包括：1）密封瓦油路堵塞（如油滤网堵，平衡阀、差压阀卡涩）等使密封油压降低。2）密封瓦与轴之间及密封瓦与瓦座之间的间隙大。3）各法兰及发电机本体的各接合面包括大端盖、人孔门等的密封橡胶或密封垫不良，各螺丝未拧紧。4）引出线套管、检温元件、引线端子板等密封不好。5）氢气冷却器密封垫各螺丝未拧紧。及氢气冷却器铜管是否破裂。6）所有要关闭的阀门未关严。7）转子中心孔导电螺钉处漏氢。8）发电机本体和各管道的焊缝焊接不好。9）密封瓦与大端盖结合面（立面）不严密。大端盖结合面光洁度不够或螺丝未拧紧。10）汽励两侧绝缘引水管及汇水母管焊接质量不好，是否存在内漏现象。11）发电机定子线棒中空心铜线材质不好(有砂眼或裂隙)和在运行中断裂。
1.2初步检查并确认
根据漏氢试验及实际的补氢情况显示，发电机的漏氢量严重超标，组织人员对与发电机氢气系统有关的动、静密封点、密封面、阀门、氢气管路及焊口等进行了检查，基本排除了上述部位渗漏的可能，即排除了发电机因外漏而引起的发电机氢气的大量泄漏。
重点放在发电机内漏方面的检查，用逐个排除的办法，最后在对该发电机进行转子气密试验时发现短时间内气体压力下降较快，后通过用无水酒精在导电螺钉位置进行检测，初步判断是导电螺钉处存在有漏气现象。
1.3隐患产生的背景
机组于2018年5月24日停机检修，7月2日并网发电，检修期间氢气系统没有检修工作，发电机氢压基本稳定；机组并网后7月5日—9日每日向发电机补氢1次，7月10日以后每日补氢3次，期间组织人员对发电机氢气系统进行漏氢排查，外漏没有发现，漏氢自动巡检装置检测到内冷水箱氢含量6.17%；16日请电科院专家到现场排查，依据现场情况经生产专题会讨论分析有氢气漏入定冷水系统，可能在发电机定子线棒汇水管处漏，造成氢压下降，漏氢严重影响机组的安全运行，根据此情况，决定18日安排停机处理漏氢问题，时间6d。
2施工方案及技术要求
1）发电车间接到停机指令，安排好机组采用滑参数停机，把缸温降到350℃以下；投盘车后，发电车间负责把发电机内氢气置换成空气。
2）观察漏氢自动巡检装置检测内冷水箱氢含量是否有变化，如氢含量降低，说明氢气漏入定冷水系统的判断正确；依据发电机内的压力运行人员注意调整定冷水泵出口压力，对发电机底部进行排污，观察是否有水流出。
3）根据缸温情况，发电车间安排人工盘车，检修车间负责拆发电机人孔们，进入发电机内检查漏点，运行人员配合调整定冷水压力，查到漏点为止；进入发电机的人员必须穿蛤蟆服，检查完出来清点工具，防止异物落入发电机内；根据检查漏点位置情况，决定是否需拆励端端盖；如不需要拆励端端盖能处理漏点，立即处理（北重厂人负责，检修车间配合）。运行、检修人员应配合好，确保转子不发生弯曲。
4）如需拆励端端盖才能处理，停止交流润滑油泵、盘车运行，检修车间负责拆励端端盖，端盖拆除后立即处理漏点（北重厂专家负责，检修车间配合），漏点处理完后，必须保持24h干燥，24h后，启动定冷水泵作水压试验，压力0.35～0.4MPa，全面检查定冷水系统是否有漏点，水压试验合格后，回装励端端盖和人孔们；回装前清点工具，防止异物落入发电机内。
5）对发电机作气密性试验，向发电机内充入空气，压力升至运行时的工作压力0.3MPa，维持时间不少
于12h，运行人员每小时抄表，监视发电机内压力变化情况，发电机气密性试验合格后，发电车间做好氢气的置换。
6）检修工作结束后，立即投入连续盘车，做好开机前的准备工作。
7）记录好盘车状态下转子的偏心度，各瓦的振动，氢压的变化情况。
8）机组启动过程中严格按机组运行规程操作，
发现问题及时汇报。
9）仪器随时监测冲转过程中各转速下的振动和氢压情况。
3原因分析、处理及产生的效应
在处理内漏工作中，对该发电机进行转子气密试验过程中，当对发电机转子中心孔通入0.6MPa 压力的高纯氮气进行检验时，发现短时间内气体压力下降较快，后通过用无水酒精在导电螺钉位置进行检测，发现导电螺钉处存在有漏气现象（图1），氢气由转子外漏是经护环处的导电螺钉进入转子中心孔，再从滑环处的导电螺钉或中心孔两侧堵板处漏出。
转子漏氢是动态的，由于导电螺钉的胶层受热变形或密封垫受热老化，弹性不足加上检修工艺稍微大意就可能造成密封不严。拆开转子滑环导电螺钉螺帽，检查发现内环导电螺钉偏离孔中心约2mm ，致使密封垫压偏（图2），气体逸出，导致导电螺钉密封不良。而导电螺钉密封材料为氟橡胶，长期大电流运行过程中发热及油气污染，易使橡胶材料老化，导致转子气密不良，绝缘损坏。督促机务专业检查处理好油污滴挂的问题，把导电螺钉导电压板及螺帽拆除掉，将导电螺钉旋出，更换新的密封胶垫，重新涂抹硅橡胶密封胶，复装后在0.6MPa 高纯氮气压力下，保持6h 无泄露，转子中心孔气密试验合格。并彻底更换所有密封圈及绝缘件。
2018年发电机经过此次漏氢处理，运行1年后
观察对比由处理前30m 3/24h 降至(3～6)m 3/24h ，并
且一直保持，效果明显。由此可见：成功地处理好发电机漏氢，在检修周期内少发生1次发电机非停，经济效果非常可观。如果发电机因为漏氢的1次非停（按抢修6d 计算），直接由少发电量造成的损失约600万元，启停机耗油造成的损失1次约87万元，检修的人力、物力投入约15万元，总价值约702万元，安全稳定的长周期运行所创造的社会效应更是无法估量。
4
发电机氢内漏防范措施
4.1
运行期间1）运行人员应监视发电机线棒温度、线棒出水
温度，有异常时引起高度重视。发电机运行期间，运行人员定期检查油水检漏仪是否有积水现象，定期对氢冷器排空，看是否有气体排出，并检查氢冷器出水总管的漏氢检漏是否有报警信号，并要密切监视发电机的定冷水质，如出现异常，通知相关专业要查明原因并及时消除。
2）运行要严格控制发电机各系统运行参数，保
证氢压高于内冷水压至少0.05MPa ，氢压高于氢冷器冷却水压，防止由于发电机内部水系统某部位的损坏，出现向发电机内漏水。
3）发电机运行期间，还要多关注汽侧空侧回油氢检漏点是否报警，油压是否在额定范围内，油压的跟踪情况，排烟风机管路口氢气的浓度，确认是否大量氢气漏入油系统中。4.2检修期间
1）发电机停机且不需要投入冷却器时，应将冷却器内部的水排净；定子冷却器不能停运时，水压要低于氢压至少0.05MPa ，水温要高于氢温，防止结露。
2）发电机小修时，氢冷器做气密封试验，压力为0.6MPa ，用肥皂水检查检查密封件、水室密封面、冷却管散热片的是否漏气，保证发电机不能出现内漏因素。
3）大修应首先加强对护环处导电螺钉的密封检查，切断转子漏氢的源头。其次，检查滑环处导电螺钉及汽端中心孔堵板的密封情况，把好转子漏氢的第二关。最后通过在转子励端中心孔堵板处通入干燥清洁的压缩空气，用无水酒精滴在导电螺钉部位的方法进行检查。密封试验合格后，回装转子励
端中心孔堵板，应确保此处严密不漏。
4）大修时，将冷却器抽出进行外部检查和清
图1
用酒精在导电螺钉位置进行检测
图2
偏离中心孔的密封垫被压偏
理，检查密封件、冷却管散热片的状况，必要时应将冷却器用蒸汽和热水清洗散热片；内冷水路采用气压试验和水压试验2种检测方法，重点检查内部各法兰结合面，发现密封垫有老化迹象，及时更换处理；密封瓦严格按照工艺进行，并实际在油循环后进行检测。
5）机组停检期间要检查氢水压差低的平衡阀，就地的表计，二次门等部件是否存在漏点，防止此方面故障将氢气漏入定子水路，发生氢内漏。
6）机组停检期间要检查发电机转子密封瓦处轴颈磨损密封瓦间隙、油挡间隙、密封油油质颗粒度、油水分，防止发电机内进入油汽污染，使橡胶材料老化，导致转子气密不良，绝缘损坏。5
结论
当发电机发生漏氢故障后，检查处理的周期较
长，对发电厂的安全稳定运行影响比较大，建议在安装过程中应加强过程控制、严把质量关，确保发电机本体及氢气系统安装工艺，保证密封油的清洁
度。在运行过程中，当发现氢冷发电机有漏氢事件发生时，应加强设备巡视，缩短检测周期，当漏氢量明显增加或遇到检修机会时应立即安排检查处理。在处理过程中，一定要严格执行检修工艺纪律，保证检修质量，提高检修工艺水平。同时加强技术监控管理，做到精细化检修，才能保证发电机安全、经济、高效运行。参考文献
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