防止汽輪發(fā)電機損壞事故(上)

1、華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司白亞民白亞民1防止汽輪發(fā)電機損壞事故25項反措宣講總體說明總體說明2汽輪發(fā)電機是火力發(fā)電廠或核能發(fā)電廠主機設(shè)備，汽輪發(fā)電機是火力發(fā)電廠或核能發(fā)電廠主機設(shè)備，意外停機事故的搶修成本很高，經(jīng)濟損失很大，國意外停機事故的搶修成本很高，經(jīng)濟損失很大，國家電力監(jiān)管部門歷來都把防止發(fā)電機損壞事故視為家電力監(jiān)管部門歷來都把防止發(fā)電機損壞事故視為應(yīng)重點防范的電力生產(chǎn)事故。應(yīng)重點防范的電力生產(chǎn)事故。本部分反措內(nèi)容將原國家電力公司本部分反措內(nèi)容將原國家電力公司19991999年版年版2525項項反措反措及國家電網(wǎng)公司及國家電網(wǎng)公司20052005版版國家

2、電網(wǎng)公司發(fā)電國家電網(wǎng)公司發(fā)電廠重大反事故措施廠重大反事故措施中的中的“防止汽輪發(fā)電機損壞事防止汽輪發(fā)電機損壞事故故”進行了整合，并在廣泛征求全國主要發(fā)電公司進行了整合，并在廣泛征求全國主要發(fā)電公司意見基礎(chǔ)上，進行了全面的修訂。意見基礎(chǔ)上，進行了全面的修訂。10.1 10.1 防止定子繞組端部松動引起相間短路防止定子繞組端部松動引起相間短路3原文：200MW及以上容量汽輪發(fā)電機安裝、新投運1年后及每次大修時都應(yīng)檢查定子繞組端部的緊固、磨損情況，并按照大型汽輪發(fā)電機繞組端部動態(tài)特性的測量及評定（DL/T 735-2000）和透平型發(fā)電機定子繞組端部動態(tài)特性和振動試驗方法及評定（GB/T 20140

3、-2006）進行模態(tài)試驗，試驗不合格或存在松動、磨損情況應(yīng)及時處理。多次出現(xiàn)松動、磨損情況應(yīng)重新對發(fā)電機端部進行整體綁扎；多次出現(xiàn)大范圍松動、磨損情況應(yīng)對發(fā)電機端部結(jié)構(gòu)進行改造，如設(shè)法改變端部結(jié)構(gòu)固有頻率，或加裝繞組端部振動在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)視運行,運行限值按照GB/T 20140-2006設(shè)定。解釋4發(fā)電機在運行時，繞組上要承受兩倍工頻的交變電發(fā)電機在運行時，繞組上要承受兩倍工頻的交變電磁力，由此產(chǎn)生繞組振動。磁力，由此產(chǎn)生繞組振動。該振動力與電流的平方成正比，故容量越大的發(fā)電該振動力與電流的平方成正比，故容量越大的發(fā)電機中交變電磁力越大。機中交變電磁力越大。設(shè)計合理、工藝可靠的端部緊固結(jié)構(gòu)可以

4、保證發(fā)電設(shè)計合理、工藝可靠的端部緊固結(jié)構(gòu)可以保證發(fā)電機在正常振動范圍內(nèi)長期安全運行。機在正常振動范圍內(nèi)長期安全運行。端部松動進而使線棒絕緣磨損，是災(zāi)難性的相間短端部松動進而使線棒絕緣磨損，是災(zāi)難性的相間短路事故隱患。路事故隱患。相間短路事故具有突發(fā)性和難于簡單修復(fù)的特點，相間短路事故具有突發(fā)性和難于簡單修復(fù)的特點，損失往往極為嚴重，所以應(yīng)引起有關(guān)方面的特別重損失往往極為嚴重，所以應(yīng)引起有關(guān)方面的特別重視。視。端部松動案例一519981998年年9 9月華北月華北J J電廠電廠1 1號號500MW500MW水氫氫型汽輪發(fā)電水氫氫型汽輪發(fā)電機，因定子水內(nèi)冷系統(tǒng)中氫氣泄漏量激增而停機，機，因定子水內(nèi)

5、冷系統(tǒng)中氫氣泄漏量激增而停機，檢查發(fā)現(xiàn)定子勵側(cè)端部大量綁塊松動、脫落、磨小，檢查發(fā)現(xiàn)定子勵側(cè)端部大量綁塊松動、脫落、磨小，兩個下層線棒多處主絕緣（兩個下層線棒多處主絕緣（5.2mm5.2mm厚）磨損漏銅，厚）磨損漏銅，磨損最嚴重處空心銅導(dǎo)線已磨漏。磨損最嚴重處空心銅導(dǎo)線已磨漏。進一步檢查所有線棒，共發(fā)現(xiàn)有進一步檢查所有線棒，共發(fā)現(xiàn)有1212處支架松動，處支架松動，2222塊綁塊松動，塊綁塊松動，8 8根線棒絕緣磨損。根線棒絕緣磨損。故障發(fā)現(xiàn)早幸未發(fā)生相間短路事故。但現(xiàn)場更換定故障發(fā)現(xiàn)早幸未發(fā)生相間短路事故。但現(xiàn)場更換定子全部線棒，為此共停機子全部線棒，為此共停機118118天，經(jīng)濟損失非常嚴天

6、，經(jīng)濟損失非常嚴重。重。6THE PARTIAL OF WORN OUT ON BARTHE PARTIAL OF WORN OUT ON BAR端部松動案例二端部松動案例二7山東山東SHSH電廠電廠6 6號全氫氣冷卻號全氫氣冷卻300MW300MW發(fā)電機于發(fā)電機于19941994年年1111月月2929日發(fā)生了定子相間短路事故，線棒嚴重?zé)龘p，日發(fā)生了定子相間短路事故，線棒嚴重?zé)龘p，更換了更換了2424根新線棒，修復(fù)后于根新線棒，修復(fù)后于19951995年年1 1月月2626日并網(wǎng)日并網(wǎng)發(fā)電。發(fā)電。運行不到一個月，于運行不到一個月，于19951995年年2 2月月2222日又第二次發(fā)生日又第二

7、次發(fā)生定子相間短路，定子線棒燒損十分嚴重，被迫全部定子相間短路，定子線棒燒損十分嚴重，被迫全部更換。更換。兩次事故的主要原因是由于定子繞組端部固定不良、兩次事故的主要原因是由于定子繞組端部固定不良、鼻端整體性差，振動過大，導(dǎo)致上、下層線棒電連鼻端整體性差，振動過大，導(dǎo)致上、下層線棒電連接導(dǎo)線疲勞斷裂，引起拉弧燒損。另外，通風(fēng)管振接導(dǎo)線疲勞斷裂，引起拉弧燒損。另外，通風(fēng)管振動使絕緣磨損引起環(huán)流，通風(fēng)管裸露，更加重了事動使絕緣磨損引起環(huán)流，通風(fēng)管裸露，更加重了事故。故。端部松動案例三端部松動案例三8山東山東L L電廠電廠1 1號發(fā)電機于號發(fā)電機于20072007年年1010月月2020日運行中發(fā)電

8、日運行中發(fā)電機定子接地保護動作，發(fā)電機跳閘，檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機定子接地保護動作，發(fā)電機跳閘，檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機存在定子下層機存在定子下層#16#16槽槽C C相引線線棒電接頭燒熔及相引線線棒電接頭燒熔及#37#37槽槽C C相引線線棒空心導(dǎo)線斷裂漏水故障。相引線線棒空心導(dǎo)線斷裂漏水故障。分析認為繞組端部振動過大是引起事故的主要原因。分析認為繞組端部振動過大是引起事故的主要原因。檢修中更換了全部定子繞組線棒，并且加裝了繞組檢修中更換了全部定子繞組線棒，并且加裝了繞組端部振動在線監(jiān)測裝置。端部振動在線監(jiān)測裝置。端部松動案例四端部松動案例四9廣東沿海廣東沿海Z Z電廠電廠4 4號發(fā)電機于號發(fā)電機于20102

9、010年年1 1月月1414日運行中日運行中定子接地保護動作，發(fā)電機跳閘，檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機定子接地保護動作，發(fā)電機跳閘，檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機定子繞組勵側(cè)上層定子繞組勵側(cè)上層#39#39線棒的水電接頭及線棒的水電接頭及2W22W2引線連引線連接處燒熔漏水。接處燒熔漏水。分析認為繞組端部振動過大是引起事故主要原因。分析認為繞組端部振動過大是引起事故主要原因。局部處理以后繼續(xù)運行到同年局部處理以后繼續(xù)運行到同年8 8月月3 3日再次發(fā)生定子日再次發(fā)生定子接地保護動作跳閘，檢查發(fā)現(xiàn)勵側(cè)接地保護動作跳閘，檢查發(fā)現(xiàn)勵側(cè)1111槽上層線棒槽上層線棒水電接頭和水電接頭和2V22V2引線連接處已燒斷，引線連接處已燒斷，

10、1010槽上層線槽上層線棒勵側(cè)水電接頭處被故障電弧燒損。棒勵側(cè)水電接頭處被故障電弧燒損。檢修中更換了全部定子繞組線棒，并且加裝了繞組檢修中更換了全部定子繞組線棒，并且加裝了繞組端部振動在線監(jiān)測裝置。端部振動在線監(jiān)測裝置。防止端部松動措施必要性防止端部松動措施必要性10以上事故或故障說明，發(fā)電機定子繞組端部振動過以上事故或故障說明，發(fā)電機定子繞組端部振動過大的缺陷可能發(fā)展為嚴重的突然短路接地事故，直大的缺陷可能發(fā)展為嚴重的突然短路接地事故，直接造成發(fā)電機的非計劃停運，而設(shè)備損壞的搶修成接造成發(fā)電機的非計劃停運，而設(shè)備損壞的搶修成本很巨大，同時若檢修消缺針對性不強或修復(fù)不徹本很巨大，同時若檢修消缺

11、針對性不強或修復(fù)不徹底，也可能在修后繼續(xù)運行期間再次發(fā)生同類事故。底，也可能在修后繼續(xù)運行期間再次發(fā)生同類事故。發(fā)電機反措把其列為第一條，表明重要性發(fā)電機反措把其列為第一條，表明重要性。遼寧Y廠#3發(fā)電機（600MW）2009年8月20日運行中定子接地，檢查發(fā)現(xiàn)汽側(cè)拉緊楔螺桿松動、脫落。河南X電廠#4發(fā)電機（660MW）2010年2月運行僅2000h以后臨檢發(fā)現(xiàn)類似Y廠的勵側(cè)端部松動故障。11一臺一臺66萬汽輪發(fā)電機定子繞組端部萬汽輪發(fā)電機定子繞組端部緊固結(jié)構(gòu)明顯松動照片緊固結(jié)構(gòu)明顯松動照片1111防止端部松動措施防止端部松動措施12應(yīng)加強停機檢修期間對定子繞組端部的松動和磨損應(yīng)加強停機檢修期

12、間對定子繞組端部的松動和磨損的外觀檢查。仔細檢查發(fā)電機定子繞組端部的緊固的外觀檢查。仔細檢查發(fā)電機定子繞組端部的緊固情況，仔細查找有無絕緣磨損的痕跡，尤其是發(fā)現(xiàn)情況，仔細查找有無絕緣磨損的痕跡，尤其是發(fā)現(xiàn)有環(huán)氧泥時，應(yīng)當(dāng)借助內(nèi)窺鏡等工具進行檢查。有環(huán)氧泥時，應(yīng)當(dāng)借助內(nèi)窺鏡等工具進行檢查。發(fā)現(xiàn)有松動現(xiàn)象，必須處理，還應(yīng)仔細進行振動模發(fā)現(xiàn)有松動現(xiàn)象，必須處理，還應(yīng)仔細進行振動模態(tài)試驗，確認固有頻率是否已避開雙倍頻態(tài)試驗，確認固有頻率是否已避開雙倍頻（100Hz100Hz），根據(jù)測試結(jié)果確定檢修效果。），根據(jù)測試結(jié)果確定檢修效果。檢修中應(yīng)進行端部振動特性試驗。檢修中應(yīng)進行端部振動特性試驗。定子繞組端

13、部振動特性試驗定子繞組端部振動特性試驗13試驗結(jié)果的分析應(yīng)注意歷史數(shù)據(jù)的比較，應(yīng)特別關(guān)試驗結(jié)果的分析應(yīng)注意歷史數(shù)據(jù)的比較，應(yīng)特別關(guān)注模態(tài)阻尼數(shù)據(jù)的變化，它可非常靈敏地指示端部注模態(tài)阻尼數(shù)據(jù)的變化，它可非常靈敏地指示端部緊固結(jié)構(gòu)的變化趨勢。緊固結(jié)構(gòu)的變化趨勢。出廠時端部結(jié)構(gòu)測試合格的發(fā)電機，運行一段時間出廠時端部結(jié)構(gòu)測試合格的發(fā)電機，運行一段時間后，發(fā)電機端部可能逐漸發(fā)生松動，發(fā)電機端部線后，發(fā)電機端部可能逐漸發(fā)生松動，發(fā)電機端部線棒的固有頻率和模態(tài)也就隨之改變，并有可能落入棒的固有頻率和模態(tài)也就隨之改變，并有可能落入雙倍頻的范圍，從而導(dǎo)致發(fā)電機端部線棒發(fā)生共振，雙倍頻的范圍，從而導(dǎo)致發(fā)電機端部

14、線棒發(fā)生共振，其更加重了松動和磨損的程度，因此定期檢查端部其更加重了松動和磨損的程度，因此定期檢查端部結(jié)構(gòu)和進行模態(tài)試驗是必要的。結(jié)構(gòu)和進行模態(tài)試驗是必要的。端部模態(tài)試驗案例端部模態(tài)試驗案例1420002000年前后，華北年前后，華北Z Z電廠一臺電廠一臺300MW300MW水氫氫型汽輪發(fā)電機在檢修中水氫氫型汽輪發(fā)電機在檢修中發(fā)現(xiàn)定子繞組端部嚴重松動（發(fā)現(xiàn)定子繞組端部嚴重松動（4 4根支架螺栓脫落、根支架螺栓脫落、1212根螺栓松動、根螺栓松動、6 6處線棒絕緣磨損，其中一處露銅）。處線棒絕緣磨損，其中一處露銅）。修復(fù)前模態(tài)試驗，存在修復(fù)前模態(tài)試驗，存在101Hz101Hz的七瓣振型（模態(tài)阻尼

15、的七瓣振型（模態(tài)阻尼1.58%1.58%）和）和112Hz112Hz的八瓣振型的八瓣振型( (模態(tài)阻尼模態(tài)阻尼1.88%)1.88%)，端部松動與共振可能有關(guān)系。，端部松動與共振可能有關(guān)系。檢修中修復(fù)了絕緣，重新緊固了端部，復(fù)測模態(tài)時發(fā)現(xiàn)從檢修中修復(fù)了絕緣，重新緊固了端部，復(fù)測模態(tài)時發(fā)現(xiàn)從89.5Hz137.9Hz89.5Hz137.9Hz之間無固有頻率，原有的固有頻率模態(tài)阻尼從不之間無固有頻率，原有的固有頻率模態(tài)阻尼從不到到2%2%升高到升高到4.45%4.45%，達到比較理想的端部結(jié)構(gòu)狀態(tài)。，達到比較理想的端部結(jié)構(gòu)狀態(tài)。說明發(fā)電機出廠時端部結(jié)構(gòu)應(yīng)該是合格的，運行幾年后逐漸發(fā)生說明發(fā)電機出廠

16、時端部結(jié)構(gòu)應(yīng)該是合格的，運行幾年后逐漸發(fā)生松動，端部線棒的固有頻率和模態(tài)隨之改變，因為有了靠近雙倍松動，端部線棒的固有頻率和模態(tài)隨之改變，因為有了靠近雙倍頻的振型，更加重了松動和磨損的程度。頻的振型，更加重了松動和磨損的程度。這一例子說明，出廠時端部結(jié)構(gòu)測試合格的發(fā)電機，運行一段時這一例子說明，出廠時端部結(jié)構(gòu)測試合格的發(fā)電機，運行一段時間后可能會發(fā)生變化，定期檢查端部結(jié)構(gòu)和進行模態(tài)試驗是必要間后可能會發(fā)生變化，定期檢查端部結(jié)構(gòu)和進行模態(tài)試驗是必要的。的。防止端部松動措施防止端部松動措施-在線監(jiān)測端部振動在線監(jiān)測端部振動15對端部振動特性存在先天缺陷的發(fā)電機，如存在對端部振動特性存在先天缺陷的發(fā)

17、電機，如存在100Hz100Hz左右的橢圓振型，建議加裝發(fā)電機定子繞組左右的橢圓振型，建議加裝發(fā)電機定子繞組端部振動在線監(jiān)測裝置，以便實現(xiàn)早期的故障報警。端部振動在線監(jiān)測裝置，以便實現(xiàn)早期的故障報警。目前，許多發(fā)電廠已在多臺發(fā)電機上安裝了定子繞目前，許多發(fā)電廠已在多臺發(fā)電機上安裝了定子繞組振動在線監(jiān)測裝置，例如，大唐陡河電廠、大唐組振動在線監(jiān)測裝置，例如，大唐陡河電廠、大唐托克托電廠、國華臺山電廠、粵電珠海電廠等等。托克托電廠、國華臺山電廠、粵電珠海電廠等等。這些進行在線監(jiān)測的發(fā)電機有的是因為確認存在端這些進行在線監(jiān)測的發(fā)電機有的是因為確認存在端部模態(tài)試驗不合格數(shù)據(jù)（接近部模態(tài)試驗不合格數(shù)據(jù)（

18、接近100Hz100Hz的橢圓振型），的橢圓振型），有的是檢修處理了不止一次繞組端部結(jié)構(gòu)松動嚴重有的是檢修處理了不止一次繞組端部結(jié)構(gòu)松動嚴重故障。在線監(jiān)測起到了良好的監(jiān)視運行效果故障。在線監(jiān)測起到了良好的監(jiān)視運行效果。端部模態(tài)試驗標(biāo)準(zhǔn)介紹16發(fā)電機定子繞組端部振動特性相關(guān)的試驗標(biāo)準(zhǔn)有三個：發(fā)電機定子繞組端部振動特性相關(guān)的試驗標(biāo)準(zhǔn)有三個：大型汽輪發(fā)電機定子端部繞組模態(tài)試驗分析和固有大型汽輪發(fā)電機定子端部繞組模態(tài)試驗分析和固有頻率測量方法及評定頻率測量方法及評定（JB/T 8990-1999JB/T 8990-1999）大型汽輪發(fā)電機定子繞組端部振動特性的測量及評大型汽輪發(fā)電機定子繞組端部振動特性

19、的測量及評定定（DL/T 735-2000DL/T 735-2000）透平型發(fā)電機定子繞組端部動態(tài)特性和振動試驗方透平型發(fā)電機定子繞組端部動態(tài)特性和振動試驗方法及評定法及評定（GB/T20140-2006GB/T20140-2006），規(guī)定了定子繞組），規(guī)定了定子繞組端部振動幅值的限值標(biāo)準(zhǔn)。端部振動幅值的限值標(biāo)準(zhǔn)。目前目前DL/T 735DL/T 735正在修訂。標(biāo)準(zhǔn)為檢修現(xiàn)場的試驗方法正在修訂。標(biāo)準(zhǔn)為檢修現(xiàn)場的試驗方法指南，有較強的可操作性，是指導(dǎo)發(fā)電機檢修現(xiàn)場試指南，有較強的可操作性，是指導(dǎo)發(fā)電機檢修現(xiàn)場試驗的重要標(biāo)準(zhǔn)，同時也是驗的重要標(biāo)準(zhǔn)，同時也是GB/T20140GB/T20140的延

20、伸和補充。的延伸和補充。10.210.2防止定子繞組絕緣損壞和相間短路防止定子繞組絕緣損壞和相間短路17原文：發(fā)電機定子繞組絕緣損壞事故是發(fā)電機定子繞組絕緣損壞事故是造成發(fā)電機非計劃停運事故的主要原因造成發(fā)電機非計劃停運事故的主要原因之一，事故統(tǒng)計分析表明，絕緣類事故之一，事故統(tǒng)計分析表明，絕緣類事故占發(fā)電機本體事故總數(shù)達占發(fā)電機本體事故總數(shù)達5050以上。因以上。因為定子繞組相間電壓較高，一旦發(fā)生相為定子繞組相間電壓較高，一旦發(fā)生相間短路事故，其釋放的巨大能量足以燒間短路事故，其釋放的巨大能量足以燒毀局部線棒，使繞組修復(fù)難度大，修復(fù)毀局部線棒，使繞組修復(fù)難度大，修復(fù)成本很高，必須從可能發(fā)生該

21、類事故的成本很高，必須從可能發(fā)生該類事故的根本原因上采取相應(yīng)防范措施。根本原因上采取相應(yīng)防范措施。10.2的子條文11810.2.1 10.2.1 加強大型發(fā)電機環(huán)形引線、過渡加強大型發(fā)電機環(huán)形引線、過渡引線、鼻部手包絕緣、引水管水接頭等引線、鼻部手包絕緣、引水管水接頭等部位的絕緣檢查，并對定子繞組端部手部位的絕緣檢查，并對定子繞組端部手包絕緣施加直流電壓測量試驗，及時發(fā)包絕緣施加直流電壓測量試驗，及時發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備缺陷?，F(xiàn)和處理設(shè)備缺陷。解釋解釋19發(fā)電機環(huán)形引線、過渡引線、鼻部手包絕緣、引水管發(fā)電機環(huán)形引線、過渡引線、鼻部手包絕緣、引水管水接頭等處是機械強度和電氣強度都先天性比較薄弱水接頭

22、等處是機械強度和電氣強度都先天性比較薄弱的部位。的部位。事故統(tǒng)計分析表明，上述是發(fā)電機定子繞組相間短路事故統(tǒng)計分析表明，上述是發(fā)電機定子繞組相間短路事故多發(fā)部位。事故多發(fā)部位。應(yīng)加強對大型發(fā)電機環(huán)形引線、過渡引線、鼻部手包應(yīng)加強對大型發(fā)電機環(huán)形引線、過渡引線、鼻部手包絕緣、引水管水接頭等處絕緣的檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時絕緣、引水管水接頭等處絕緣的檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時消缺。消缺。對水內(nèi)冷的線棒引水管和弓形引線，安裝和檢修中還對水內(nèi)冷的線棒引水管和弓形引線，安裝和檢修中還應(yīng)該加強水流量試驗，并有措施保證運行中水流量符應(yīng)該加強水流量試驗，并有措施保證運行中水流量符合設(shè)計要求，防止出現(xiàn)因水流量不足以至斷水使引

23、線合設(shè)計要求，防止出現(xiàn)因水流量不足以至斷水使引線過熱燒損絕緣的事故。過熱燒損絕緣的事故。解釋20我國的發(fā)電機運行和檢修經(jīng)驗表明：我國的發(fā)電機運行和檢修經(jīng)驗表明：發(fā)電機定子繞組端部手包絕緣施加直流電壓發(fā)電機定子繞組端部手包絕緣施加直流電壓測量（俗稱測量（俗稱“表面電位測量），可以有效地表面電位測量），可以有效地發(fā)現(xiàn)上述部位的絕緣缺陷情況。發(fā)現(xiàn)上述部位的絕緣缺陷情況。水流量試驗和熱水流試驗可以及時發(fā)現(xiàn)因制水流量試驗和熱水流試驗可以及時發(fā)現(xiàn)因制造或安裝不當(dāng)造成的各支路水流量不均衡或造或安裝不當(dāng)造成的各支路水流量不均衡或水流量不足的缺陷，試驗方法見水流量不足的缺陷，試驗方法見汽輪發(fā)電汽輪發(fā)電機繞組內(nèi)部

24、水系統(tǒng)檢驗方法及評定機繞組內(nèi)部水系統(tǒng)檢驗方法及評定（JB/T JB/T 62286228）。）。定子繞組端部絕緣損壞案例一2120102010年前后，我國曾連續(xù)發(fā)生多達年前后，我國曾連續(xù)發(fā)生多達8 8臺次臺次600MW600MW級別的汽輪發(fā)級別的汽輪發(fā)電機相繼在新投產(chǎn)不久或電機相繼在新投產(chǎn)不久或168h168h試運期間，因定子引線燒斷造試運期間，因定子引線燒斷造成發(fā)電機被迫停運檢修。成發(fā)電機被迫停運檢修。故障現(xiàn)象非常相似，如發(fā)電機都是美國西屋技術(shù)制造、燒斷故障現(xiàn)象非常相似，如發(fā)電機都是美國西屋技術(shù)制造、燒斷的引線都是的引線都是W W相相W2W2弓形引線在弓形引線在1212點鐘左右位置、熔斷的長

25、度點鐘左右位置、熔斷的長度達數(shù)百毫米左右等等，甚至故障后的外觀也非常相似。達數(shù)百毫米左右等等，甚至故障后的外觀也非常相似。多數(shù)發(fā)電機在引線燒斷以后因保護及時動作與系統(tǒng)解列停機，多數(shù)發(fā)電機在引線燒斷以后因保護及時動作與系統(tǒng)解列停機，故障沒有進一步擴大。故障沒有進一步擴大。少數(shù)發(fā)電機在燒斷一個引線分支以后，仍帶的全部滿負荷加少數(shù)發(fā)電機在燒斷一個引線分支以后，仍帶的全部滿負荷加到另一個并聯(lián)支路上，造成該支路的線棒嚴重過負荷，持續(xù)到另一個并聯(lián)支路上，造成該支路的線棒嚴重過負荷，持續(xù)超過幾分鐘以后，該部分定子繞組線棒絕緣就因嚴重過熱而超過幾分鐘以后，該部分定子繞組線棒絕緣就因嚴重過熱而損壞擊穿，為此更換

26、數(shù)十根定子線棒。損壞擊穿，為此更換數(shù)十根定子線棒。分析表明，位于分析表明，位于1212點位置的點位置的W2W2引線出現(xiàn)水流量嚴重不足形成引線出現(xiàn)水流量嚴重不足形成氣堵是事故的直接原因。氣堵是事故的直接原因。浙江浙江W W廠廠600MW600MW發(fā)電機發(fā)電機1212點鐘點鐘1 1點鐘之間弓形引線燒斷點鐘之間弓形引線燒斷10.2子條文2和10.2.2的子條文123條文條文10.2.2 10.2.2 嚴格控制氫氣濕度嚴格控制氫氣濕度條文條文10.2.2.110.2.2.1按照按照氫冷發(fā)電機氫氣濕氫冷發(fā)電機氫氣濕度技術(shù)要求度技術(shù)要求（DL/T651-1998DL/T651-1998）的要求，）的要求，

27、嚴格控制氫冷發(fā)電機機內(nèi)氫氣濕度。在嚴格控制氫冷發(fā)電機機內(nèi)氫氣濕度。在氫氣濕度超標(biāo)情況下，禁止發(fā)電機長時氫氣濕度超標(biāo)情況下，禁止發(fā)電機長時間運行。運行中應(yīng)確保氫氣干燥器始終間運行。運行中應(yīng)確保氫氣干燥器始終處于良好工作狀態(tài)。氫氣干燥器的選型處于良好工作狀態(tài)。氫氣干燥器的選型宜采用分子篩吸附式產(chǎn)品，并且應(yīng)具有宜采用分子篩吸附式產(chǎn)品，并且應(yīng)具有發(fā)電機充氫停機時繼續(xù)除濕功能。發(fā)電機充氫停機時繼續(xù)除濕功能。解釋24氫冷發(fā)電機內(nèi)氫氣濕度過高的主要危害為：一氫冷發(fā)電機內(nèi)氫氣濕度過高的主要危害為：一是可能造成發(fā)電機定子繞組相間短路事故，即是可能造成發(fā)電機定子繞組相間短路事故，即濕度過高的環(huán)境下，發(fā)電機定子繞組

28、線棒絕緣濕度過高的環(huán)境下，發(fā)電機定子繞組線棒絕緣性能下降，易于發(fā)生表面爬電、閃絡(luò)，以至拉性能下降，易于發(fā)生表面爬電、閃絡(luò)，以至拉弧放電，造成短路事故?；》烹姡斐啥搪肥鹿?。二是發(fā)電機轉(zhuǎn)子護環(huán)應(yīng)力腐蝕，理論和實踐表明，發(fā)電機內(nèi)部氫氣濕度過高是采用50Mn18Cr4WN材料的發(fā)電機轉(zhuǎn)子護環(huán)發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋的主要誘因。氫氣濕度超標(biāo)損壞護環(huán)案例252000年3月，山西D電廠5號200MW水氫氫型汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子護環(huán)發(fā)現(xiàn)嚴重裂紋，被迫更換兩只護環(huán)被迫更換兩只護環(huán)。金相檢查情況：轉(zhuǎn)子汽側(cè)護環(huán)外表面沿周向散布有7條軸向裂紋（有的肉眼已清晰可見），長度在13mm28mm之間，深度在5mm8mm之間，其內(nèi)表面沿周

29、向散布有26條裂紋，長度在10mm12mm之間，深度在3mm5mm之間，同時發(fā)現(xiàn)護環(huán)外表面有裂紋處均對應(yīng)內(nèi)壁也有裂紋。勵側(cè)護環(huán)外表面完好，其內(nèi)表面有13條裂紋。發(fā)電機轉(zhuǎn)子護環(huán)產(chǎn)生裂紋的原因發(fā)電機轉(zhuǎn)子護環(huán)產(chǎn)生裂紋的原因：發(fā)現(xiàn)護環(huán)裂紋半年前，氫氣干燥器（冷凍式）因故退出運行，造成機內(nèi)氫氣濕度嚴重超標(biāo)，運行中實測機內(nèi)露點溫度經(jīng)常在20以上，護環(huán)材料50Mn18Cr4WN，容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。該發(fā)電機密封油系統(tǒng)還存在漏油的問題，汽側(cè)漏油較為嚴重，使發(fā)電機轉(zhuǎn)子汽側(cè)護環(huán)應(yīng)力腐蝕裂紋比勵側(cè)護環(huán)嚴重。護環(huán)應(yīng)力腐蝕案例二26據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料，1987年以來，華北電網(wǎng)42臺發(fā)電機轉(zhuǎn)子護環(huán)進行了超聲波檢查和覆膜金相

30、檢查，有應(yīng)力腐蝕的護環(huán)占25.7%，因應(yīng)力腐蝕裂紋而更換的護環(huán)占16.6%，護環(huán)應(yīng)力腐蝕問題曾嚴重威脅著發(fā)電機的安全運行。近幾年護環(huán)應(yīng)力腐蝕問題明顯下降，一是濕度控制好，二是護環(huán)材料升級。雙十八護環(huán)明顯提高抗應(yīng)力腐蝕能力雙十八護環(huán)明顯提高抗應(yīng)力腐蝕能力。降低氫氣濕度的主要措施27嚴格執(zhí)行氫冷發(fā)電機氫氣濕度技術(shù)要求（DL/T 651-1996）：運行中發(fā)電機內(nèi)的氫氣濕度在-250露點溫度當(dāng)發(fā)電機停機備用時，若發(fā)電機內(nèi)溫度低于10，則氫氣濕度不得高于露點溫度-5，以防止絕緣性能下降和護環(huán)應(yīng)力腐蝕。不低于不低于-25-25的規(guī)定是為了防止因過于干燥使某些有的規(guī)定是為了防止因過于干燥使某些有機材料部件

31、開裂。機材料部件開裂。如果制造廠規(guī)定的濕度高于本標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)按廠家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行（如俄羅斯產(chǎn)發(fā)電機）?？刂茪錃鉂穸鹊钠渌胧?8防止向發(fā)電機內(nèi)漏油，是保障發(fā)電機內(nèi)部氫氣濕度不超標(biāo)的必要措施。保持發(fā)電機氫氣干燥器運行良好保持發(fā)電機氫氣干燥器運行良好。經(jīng)驗證明，不論何種型式的干燥器，只要運行狀態(tài)良好，一般總是可以保持發(fā)電機內(nèi)的氫氣濕度低于露點溫度0。停機時干燥器一般不工作，可能造成發(fā)電機濕度超標(biāo)，特別是頻繁起停的調(diào)峰發(fā)電機存在停機備用時濕度可能升高，應(yīng)選購帶有自循環(huán)風(fēng)機的氫氣干燥器。吸附式干燥器吸附式干燥器具有故障率低、除濕效果好的優(yōu)點，宜優(yōu)先選用。為避免發(fā)電機護環(huán)應(yīng)力腐蝕，推薦發(fā)電機轉(zhuǎn)子護環(huán)采用抗應(yīng)力腐

32、蝕的18Mn18Cr材料。10.2.2子條文229條文條文10.2.2.2 10.2.2.2 密封油系統(tǒng)回油管路必須密封油系統(tǒng)回油管路必須保證回油暢通，加強監(jiān)視，防止密封油保證回油暢通，加強監(jiān)視，防止密封油進入發(fā)電機內(nèi)部。進入發(fā)電機內(nèi)部。密封油系統(tǒng)油凈化裝置和自動補油裝置密封油系統(tǒng)油凈化裝置和自動補油裝置應(yīng)隨發(fā)電機組投入運行。應(yīng)隨發(fā)電機組投入運行。發(fā)電機密封油含水量等指標(biāo)，應(yīng)達到發(fā)電機密封油含水量等指標(biāo)，應(yīng)達到運行中氫冷發(fā)電機用密封油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)運行中氫冷發(fā)電機用密封油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（DL/T 705-1999DL/T 705-1999）的規(guī)定要求）的規(guī)定要求發(fā)電機進油問題30國產(chǎn)發(fā)電機漏油現(xiàn)象比較普遍

33、，主要是氫壓變動時，國產(chǎn)發(fā)電機漏油現(xiàn)象比較普遍，主要是氫壓變動時，密封油系統(tǒng)的差壓閥和平衡閥跟蹤、調(diào)整不好。密封油系統(tǒng)的差壓閥和平衡閥跟蹤、調(diào)整不好。某些新技術(shù)的采用可以明顯改善漏油情況。某些新技術(shù)的采用可以明顯改善漏油情況。標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)運行中氫冷發(fā)電機用密封油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)運行中氫冷發(fā)電機用密封油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（DL/T705-1999DL/T705-1999）規(guī)定：）規(guī)定：應(yīng)采用密封油凈化措施控制油中含水量在應(yīng)采用密封油凈化措施控制油中含水量在50mg/L50mg/L以以下，控制油質(zhì)可避免因發(fā)電機進油使氫氣濕度驟然升下，控制油質(zhì)可避免因發(fā)電機進油使氫氣濕度驟然升高。高。美國西屋公司的發(fā)電機密封油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是

34、美國西屋公司的發(fā)電機密封油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是“無游離無游離水水”，在密封油的工作溫度范圍內(nèi)，我國電力行業(yè)標(biāo)，在密封油的工作溫度范圍內(nèi)，我國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)DL/T705-1999DL/T705-1999比西屋公司的標(biāo)準(zhǔn)還要嚴格一些。比西屋公司的標(biāo)準(zhǔn)還要嚴格一些。大型汽輪發(fā)電機進油事故案例3120112011年寧夏某百萬年寧夏某百萬kWkW汽輪發(fā)電機運行中發(fā)電機汽輪發(fā)電機運行中發(fā)電機進油，密封油箱中全部油進發(fā)電機。進油，密封油箱中全部油進發(fā)電機。發(fā)電機的密封油系統(tǒng)是單流環(huán)，設(shè)計上只有一發(fā)電機的密封油系統(tǒng)是單流環(huán)，設(shè)計上只有一個密封油箱，（雙流環(huán)是兩個），而密封油箱個密封油箱，（雙流環(huán)是兩個），而密封油箱上

35、面的節(jié)門運行中應(yīng)打開，保持油壓使油通過上面的節(jié)門運行中應(yīng)打開，保持油壓使油通過油箱循環(huán)。油箱循環(huán)。事故發(fā)生時，節(jié)門被關(guān)閉，導(dǎo)致密封油回不到事故發(fā)生時，節(jié)門被關(guān)閉，導(dǎo)致密封油回不到油箱，大量涌入發(fā)電機，總計達油箱，大量涌入發(fā)電機，總計達2020多噸油，淹多噸油，淹了線棒。燒毀軸瓦，大軸彎曲。了線棒。燒毀軸瓦，大軸彎曲。10.2子條文332條文條文10.2.310.2.3水內(nèi)冷定子繞組內(nèi)冷水箱應(yīng)水內(nèi)冷定子繞組內(nèi)冷水箱應(yīng)加裝氫氣含量檢測裝置，定期進行巡視加裝氫氣含量檢測裝置，定期進行巡視檢查，做好記錄。在線監(jiān)測限值按照檢查，做好記錄。在線監(jiān)測限值按照隱極同步發(fā)電機技術(shù)要求隱極同步發(fā)電機技術(shù)要求（GB

36、/T GB/T 7064-20087064-2008）設(shè)定（見）設(shè)定（見10.5.210.5.2條）條）氫氣含量檢測裝置的探頭應(yīng)結(jié)合機組檢氫氣含量檢測裝置的探頭應(yīng)結(jié)合機組檢修進行定期校驗。修進行定期校驗。具備條件的宜加裝定子繞組絕緣局部放具備條件的宜加裝定子繞組絕緣局部放電和絕緣局部過熱監(jiān)測裝置。電和絕緣局部過熱監(jiān)測裝置。解釋33監(jiān)視發(fā)電機定子內(nèi)冷水系統(tǒng)的漏氫情況可以有效地發(fā)監(jiān)視發(fā)電機定子內(nèi)冷水系統(tǒng)的漏氫情況可以有效地發(fā)現(xiàn)定子繞組存在的早期絕緣故障?，F(xiàn)定子繞組存在的早期絕緣故障。由于氫氣對發(fā)電機普通引水管有微滲透作用，內(nèi)冷水箱中平時是應(yīng)當(dāng)含有微量氫的。當(dāng)內(nèi)冷水箱中含氫量突然增加或絕對氫氣含量過

37、大時，其可能就意味存在著嚴重的事故隱患，這是由于運行中發(fā)電機氫壓高于水壓，當(dāng)定子內(nèi)冷水系統(tǒng)有滲漏缺陷時，定子內(nèi)冷水箱中將有較大量的氫氣逸出。內(nèi)冷水中的氫氣滲漏故障可能是由線棒絕緣磨損引起的，也有可能是水接頭密封失效、焊縫開焊、絕緣引水管損傷等原因造成的，這些缺陷都屬于嚴重故障隱患，都有可能引發(fā)相間或?qū)Φ囟搪肥鹿?。因此，?yīng)當(dāng)對水箱中含氫量進行在線監(jiān)測，以便及早發(fā)現(xiàn)和處理事故隱患。內(nèi)冷水箱發(fā)現(xiàn)漏氫故障案例34華北某發(fā)電廠華北某發(fā)電廠1 1號發(fā)電機號發(fā)電機19981998年年9 9月運行中發(fā)現(xiàn)月運行中發(fā)現(xiàn)在水箱頂部安裝的俄羅斯產(chǎn)漏氫監(jiān)測裝置報警，在水箱頂部安裝的俄羅斯產(chǎn)漏氫監(jiān)測裝置報警，指示已到滿量

38、程（指示已到滿量程（3.993.99），停機檢查定子繞），停機檢查定子繞組端部絕緣發(fā)生嚴重松動、磨損故障，因銅內(nèi)組端部絕緣發(fā)生嚴重松動、磨損故障，因銅內(nèi)冷水管壁磨穿、破裂，氫氣大量進入水系統(tǒng)，冷水管壁磨穿、破裂，氫氣大量進入水系統(tǒng)，由于停機及時幸未發(fā)生端部短路事故，詳見條由于停機及時幸未發(fā)生端部短路事故，詳見條文文10.110.1節(jié)的節(jié)的 案例一案例一 。內(nèi)冷水水箱上面氫氣監(jiān)測或檢測的標(biāo)準(zhǔn)，詳見內(nèi)冷水水箱上面氫氣監(jiān)測或檢測的標(biāo)準(zhǔn)，詳見第第10.5 10.5 防止漏氫。防止漏氫。防止相間短路事故措施一35實踐證明，性能可靠的發(fā)電機絕緣局部實踐證明，性能可靠的發(fā)電機絕緣局部放電在線監(jiān)測裝置可以發(fā)現(xiàn)

39、早期絕緣故放電在線監(jiān)測裝置可以發(fā)現(xiàn)早期絕緣故障，經(jīng)過及時處理，可以有效地避免繞障，經(jīng)過及時處理，可以有效地避免繞組相間或?qū)Φ赝蝗欢搪肥鹿实陌l(fā)生。組相間或?qū)Φ赝蝗欢搪肥鹿实陌l(fā)生。局部放電裝置簡稱局部放電裝置簡稱PDAPDA或或PDMPDM，其技術(shù)已，其技術(shù)已經(jīng)非常成熟，早已形成商品化市場。在經(jīng)非常成熟，早已形成商品化市場。在工業(yè)發(fā)達國家，無論是水輪發(fā)電機還是工業(yè)發(fā)達國家，無論是水輪發(fā)電機還是汽輪發(fā)電機，該裝置的應(yīng)用都非常普遍，汽輪發(fā)電機，該裝置的應(yīng)用都非常普遍，并且有很好的工業(yè)應(yīng)用業(yè)績。并且有很好的工業(yè)應(yīng)用業(yè)績。在線監(jiān)測和絕緣損壞案例36美國弗吉尼亞電力公司的Bath County抽水蓄能電站，

40、1985年投運的6臺389MVA水輪發(fā)電電動機，投運幾年后各臺發(fā)電電動機安裝的在線監(jiān)測的EMI（電磁干擾）、PDA（局部放電）相繼報警，經(jīng)絕緣耐電壓試驗和線棒絕緣解剖都證明，主絕緣已嚴重老化、分層以至脫殼，產(chǎn)生槽放電。由于及時發(fā)現(xiàn)主絕緣過早嚴重老化，該電站從1991年至1994年利用枯水季節(jié)逐臺更換了全部定子繞組。該電站的發(fā)電電動機因頻繁啟停，運行方式比較嚴酷，是過早產(chǎn)生絕緣老化的外因，內(nèi)因則是線棒絕緣本身存在先天質(zhì)量缺陷。此案例中，發(fā)電機局部放電在線監(jiān)測儀起到早期發(fā)現(xiàn)絕緣故障隱患的作用，避免了運行中突發(fā)絕緣損壞事故，實現(xiàn)了電機繞組絕緣有針對性的狀態(tài)檢修。運行中影響絕緣壽命的4種應(yīng)力37理論研

41、究表明，發(fā)電機運行中影響絕緣壽命的主要理論研究表明，發(fā)電機運行中影響絕緣壽命的主要因素是因素是4 4個應(yīng)力的共同作用，即個應(yīng)力的共同作用，即“熱熱”、“電電”、“環(huán)境環(huán)境”和和“機械機械”4 4個方面，對應(yīng)的英文個方面，對應(yīng)的英文4 4個單詞個單詞的字頭縮寫是的字頭縮寫是TEAMTEAM，可稱為，可稱為TEAMTEAM法則，分別為法則，分別為ThermalThermal（熱）、（熱）、ElectricalElectrical（電）、（電）、 AmbientAmbient（環(huán)境）和（環(huán)境）和MechanicalMechanical（機械）：（機械）：熱因素（絕緣熱分級和反復(fù)加熱再冷卻的熱循環(huán)及循

42、熱因素（絕緣熱分級和反復(fù)加熱再冷卻的熱循環(huán)及循環(huán)次數(shù)規(guī)定）環(huán)次數(shù)規(guī)定）電場強度（高電壓耐受能力的限值與時間關(guān)系）電場強度（高電壓耐受能力的限值與時間關(guān)系）環(huán)境因素（潮氣、粉塵和油污染等）環(huán)境因素（潮氣、粉塵和油污染等）機械應(yīng)力（振動力、暫態(tài)電流的沖擊電磁力等）機械應(yīng)力（振動力、暫態(tài)電流的沖擊電磁力等）絕緣損壞的“熱”因素38前述案例中發(fā)電機繞組絕緣過早老化的機理，是因前述案例中發(fā)電機繞組絕緣過早老化的機理，是因為熱循環(huán)引起，當(dāng)負荷快速上升時，與電流呈平方為熱循環(huán)引起，當(dāng)負荷快速上升時，與電流呈平方關(guān)系的銅損（關(guān)系的銅損（I I2 2R R）使銅線溫度很快升高，而絕緣）使銅線溫度很快升高，而絕緣

43、溫度上升要慢得多，因此銅與絕緣間產(chǎn)生明顯溫差，溫度上升要慢得多，因此銅與絕緣間產(chǎn)生明顯溫差，同時銅線與熱固化絕緣的熱膨脹系數(shù)不同，銅比絕同時銅線與熱固化絕緣的熱膨脹系數(shù)不同，銅比絕緣膨脹得更快，故而在沿線棒的全長度上存在銅線緣膨脹得更快，故而在沿線棒的全長度上存在銅線與絕緣間的剪應(yīng)力，當(dāng)絕緣系統(tǒng)承受不住該剪應(yīng)力與絕緣間的剪應(yīng)力，當(dāng)絕緣系統(tǒng)承受不住該剪應(yīng)力時絕緣就會加重疲勞，或者與銅線脫開，或者主絕時絕緣就會加重疲勞，或者與銅線脫開，或者主絕緣層間撕開?？焖贉p負荷時產(chǎn)生類似的剪應(yīng)力。緣層間撕開?？焖贉p負荷時產(chǎn)生類似的剪應(yīng)力。絕緣分層的后果是在該部位可能產(chǎn)生局部放電，進絕緣分層的后果是在該部位可能

44、產(chǎn)生局部放電，進而腐蝕主絕緣，并形成惡性循環(huán)，直至最后絕緣擊而腐蝕主絕緣，并形成惡性循環(huán)，直至最后絕緣擊穿。穿。發(fā)電機局部放電在線監(jiān)測儀39局部放電在線監(jiān)測儀屬于解讀型監(jiān)測儀器，其局部放電在線監(jiān)測儀屬于解讀型監(jiān)測儀器，其選型和如何解讀數(shù)據(jù)非常重要，一方面要考慮選型和如何解讀數(shù)據(jù)非常重要，一方面要考慮到該儀器及生產(chǎn)廠商在可靠性、實用性等方面到該儀器及生產(chǎn)廠商在可靠性、實用性等方面的業(yè)績，另一方面還要強調(diào)該儀器在采集數(shù)據(jù)的業(yè)績，另一方面還要強調(diào)該儀器在采集數(shù)據(jù)前后的處理功能，不只是儀器自身的分析處理前后的處理功能，不只是儀器自身的分析處理功能，還應(yīng)包括廠家提供的及時、可靠、持久功能，還應(yīng)包括廠家提

45、供的及時、可靠、持久的技術(shù)服務(wù)支持。的技術(shù)服務(wù)支持。發(fā)電機絕緣過熱報警裝置40絕緣局部過熱報警裝置，簡稱絕緣局部過熱報警裝置，簡稱GCMGCM，在國際上，在國際上已經(jīng)有大約已經(jīng)有大約5050年的應(yīng)用歷史。它的工作原理是年的應(yīng)用歷史。它的工作原理是捕捉和分析發(fā)電機內(nèi)氫氣中的煙氣顆粒，實現(xiàn)捕捉和分析發(fā)電機內(nèi)氫氣中的煙氣顆粒，實現(xiàn)發(fā)電機絕緣過熱故障的早期報警。該裝置因國發(fā)電機絕緣過熱故障的早期報警。該裝置因國產(chǎn)化比較早，在我國有廣泛的應(yīng)用，但因為與產(chǎn)化比較早，在我國有廣泛的應(yīng)用，但因為與局部放電儀一樣屬于解讀型儀器，同樣應(yīng)注意局部放電儀一樣屬于解讀型儀器，同樣應(yīng)注意選型和使用方面的問題。詳見選型和使

46、用方面的問題。詳見10.6.110.6.1的解釋說的解釋說明。明。條文10.2.4 發(fā)電機起暈試驗41汽輪發(fā)電機新機出廠時應(yīng)進行定子繞組端部起暈試汽輪發(fā)電機新機出廠時應(yīng)進行定子繞組端部起暈試驗，起暈電壓滿足隱極同步發(fā)電機技術(shù)要求驗，起暈電壓滿足隱極同步發(fā)電機技術(shù)要求（GB/T 7064-2008GB/T 7064-2008）。大修時應(yīng)按照發(fā)電機定）。大修時應(yīng)按照發(fā)電機定子繞組端部電暈與評定導(dǎo)則（子繞組端部電暈與評定導(dǎo)則（DL/T 298-2011DL/T 298-2011）進行電暈檢查試驗，并根據(jù)試驗結(jié)果指導(dǎo)防暈層檢進行電暈檢查試驗，并根據(jù)試驗結(jié)果指導(dǎo)防暈層檢修工作?，F(xiàn)代大型發(fā)電機因電壓等級較

47、高，如果定修工作?，F(xiàn)代大型發(fā)電機因電壓等級較高，如果定子線棒防暈層質(zhì)量有問題，可能因起暈電壓偏低引子線棒防暈層質(zhì)量有問題，可能因起暈電壓偏低引發(fā)定子繞組絕緣故障。發(fā)定子繞組絕緣故障。起暈試驗的重點對象42空氣冷卻的汽輪發(fā)電機空氣冷卻的汽輪發(fā)電機因起始放電電壓遠低于相同電壓等級的氫冷發(fā)電機（起始放電電壓與氣體壓力成正比），更易于產(chǎn)生端部防暈層損壞問題，特別是啟停機相對頻繁的燃氣輪發(fā)電機和抽水蓄能發(fā)電-電動機。隨著電網(wǎng)調(diào)峰需求的增加，我國目前這兩種發(fā)電機數(shù)量有明顯增多趨勢，其運行和檢修實踐已經(jīng)顯現(xiàn)了許多發(fā)電機存在繞組端部防暈層失效防暈層失效問題。百萬kW級別的發(fā)電機額定電壓2427kV，面臨更加嚴

48、酷的絕緣表面起暈放電問題。防暈層質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)43發(fā)電機定子繞組端部防暈層應(yīng)當(dāng)從發(fā)電機制造階段保證線棒防暈質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 7064-2008）規(guī)定：“線棒應(yīng)在1.5倍額定線電壓下不起暈；整機在1.0倍額定線電壓下，定子繞組端部應(yīng)無明顯的暈帶和連續(xù)的金黃色亮點?！睘榉乐剐聶C出廠存在質(zhì)量問題，發(fā)電機的交接試驗發(fā)電機的交接試驗要求進行防暈層質(zhì)量檢查，即整機電暈試驗。要求進行防暈層質(zhì)量檢查，即整機電暈試驗。防暈層現(xiàn)場檢查試驗的標(biāo)準(zhǔn)44隨發(fā)電機運行時間的延長，其防暈層有可能性隨發(fā)電機運行時間的延長，其防暈層有可能性能下降以至損壞失效，現(xiàn)場檢修過程中就應(yīng)當(dāng)能下降以至損壞失效，現(xiàn)場檢修過程中就應(yīng)當(dāng)重視防

49、暈層的檢驗和修復(fù)工作。重視防暈層的檢驗和修復(fù)工作。DL/T 298DL/T 298規(guī)定了用紫外成像儀檢查端部防暈層規(guī)定了用紫外成像儀檢查端部防暈層的試驗方法和判據(jù)，很適合設(shè)備交接試驗和現(xiàn)的試驗方法和判據(jù)，很適合設(shè)備交接試驗和現(xiàn)場檢修工作，檢修實踐也表明該儀器可以在修場檢修工作，檢修實踐也表明該儀器可以在修復(fù)防暈層故障的檢修過程中，很方便地檢驗修復(fù)防暈層故障的檢修過程中，很方便地檢驗修復(fù)效果，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的黑燈目測試驗法。復(fù)效果，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的黑燈目測試驗法。防暈層質(zhì)量問題案例45我國沿海某發(fā)電廠一臺我國沿海某發(fā)電廠一臺600MW600MW汽輪發(fā)電機，汽輪發(fā)電機，20052005年年1212月底

50、投產(chǎn)，僅運行月底投產(chǎn)，僅運行12651265小時后，春節(jié)臨時檢修時小時后，春節(jié)臨時檢修時發(fā)現(xiàn)定子繞組端部漸伸線上有兩處絕緣燒損故障，發(fā)現(xiàn)定子繞組端部漸伸線上有兩處絕緣燒損故障，絕緣表面從外向內(nèi)出現(xiàn)炭化現(xiàn)象，故障最嚴重的部絕緣表面從外向內(nèi)出現(xiàn)炭化現(xiàn)象，故障最嚴重的部位主絕緣炭化深度已達位主絕緣炭化深度已達3mm3mm，為此被迫現(xiàn)場更換了，為此被迫現(xiàn)場更換了兩根定子線棒。兩根定子線棒。故障分析表明，發(fā)電機定子繞組端部起暈電壓偏低故障分析表明，發(fā)電機定子繞組端部起暈電壓偏低是該類故障的誘因之一，而發(fā)電機進油、氫氣濕度是該類故障的誘因之一，而發(fā)電機進油、氫氣濕度過大等運行環(huán)境問題是促成故障的外部因素。

51、為此過大等運行環(huán)境問題是促成故障的外部因素。為此引發(fā)了全國引發(fā)了全國2020余臺同生產(chǎn)廠家、同型發(fā)電機的普查余臺同生產(chǎn)廠家、同型發(fā)電機的普查和現(xiàn)場檢修、處理工作和現(xiàn)場檢修、處理工作。浙江浙江N電廠電廠#2發(fā)電機勵側(cè)端部的明顯放電燒傷處發(fā)電機勵側(cè)端部的明顯放電燒傷處10.3 防止定、轉(zhuǎn)子水路堵塞、漏水10.3.1 防止水路堵塞過熱47多年來的運行和檢修實踐經(jīng)驗證明：雜多年來的運行和檢修實踐經(jīng)驗證明：雜質(zhì)、異物進入定子冷卻水中是造成定子質(zhì)、異物進入定子冷卻水中是造成定子水內(nèi)冷系統(tǒng)水路堵塞的主要原因之一。水內(nèi)冷系統(tǒng)水路堵塞的主要原因之一。定子水內(nèi)冷系統(tǒng)水路堵塞，將使被堵塞定子水內(nèi)冷系統(tǒng)水路堵塞，將使

52、被堵塞水路的水流量減少或斷水，造成繞組絕水路的水流量減少或斷水，造成繞組絕緣局部過熱損壞，嚴重者絕緣擊穿造成緣局部過熱損壞，嚴重者絕緣擊穿造成接地事故。接地事故。定子內(nèi)冷水堵塞案例1481994年山東某發(fā)電廠發(fā)生2號300MW發(fā)電機定子繞組局部超溫?zé)龘p線棒事故。1994年8月13日09:13，在機組試運行中發(fā)電機定子接地保護突然動作、跳閘。事故前有功負荷為296MW，無功負荷為160Mavr，檢查發(fā)現(xiàn)U相汽側(cè)45號槽上層與8號槽下層線棒出槽口拐彎處絕緣斷裂、擊穿。事故原因是由于在出廠水壓試驗時，將試驗用的橡皮塞遺留在45號槽上層線棒和8號槽下層線棒勵端進水三通內(nèi)，使兩線棒水路完全堵塞，在運行中

53、兩線棒過熱膨脹，致使應(yīng)力集中（槽口外拐彎處）外絕緣膨脹使發(fā)電機在運行中發(fā)生定子接地故障而跳閘停機。解釋49定子水內(nèi)冷系統(tǒng)暢通是發(fā)電機安全運行的基礎(chǔ)。發(fā)電機運行中，內(nèi)冷水沿固定方向流動，可能在內(nèi)冷水管的某些部位沉積雜質(zhì)。安裝反沖洗裝置，改變水流方向，定期對定子線棒進行反沖洗，就可以將這些積存的雜質(zhì)等污垢沖洗掉，確保內(nèi)冷水的冷卻效果。為防止異物堵塞水路，應(yīng)將定子水內(nèi)冷系統(tǒng)中采用的易老化變質(zhì)材料更換為性能優(yōu)越的材料。如：管道、閥門的橡膠密封圈，應(yīng)將其更換為化學(xué)性能穩(wěn)定、耐老化的聚四氟乙烯墊圈。為了防止鋼絲濾網(wǎng)銹蝕破碎殘渣進入定子線棒，反沖洗系統(tǒng)應(yīng)采用高強度、耐腐蝕、激光打孔的不銹鋼板濾網(wǎng)或新型高強度

54、復(fù)合材料濾網(wǎng)。相關(guān)條文50條文10.3.1.1 水內(nèi)冷系統(tǒng)中的管道、閥門的橡膠密封圈宜全部更換成聚四氟乙烯墊圈，并應(yīng)定期定期（1 12 2個大修期）更換個大修期）更換 。條文10.3.1.2 安裝定子內(nèi)冷水反沖洗系統(tǒng)，定期對定子線棒進行反沖洗，定期檢查和清洗濾網(wǎng)，宜使用激光打孔的不銹鋼板新型濾網(wǎng)，反沖洗回路不銹鋼濾網(wǎng)應(yīng)達到200目。10.3.1.3 大修時對水內(nèi)冷定子、轉(zhuǎn)子線棒應(yīng)分路做流量試驗。必要時應(yīng)做熱水流試驗熱水流試驗。10.3.1.4 擴大發(fā)電機兩側(cè)匯水母管排污口，并安裝不銹鋼閥門，以利于清除母管中的雜物。解釋51為了確保發(fā)電機正常運行時定子線棒的冷卻效果，防止個別水路發(fā)生堵塞，使繞組

55、絕緣局部過熱，大修時應(yīng)對水內(nèi)冷定子、轉(zhuǎn)子線棒做分路流量試驗，以便查出堵塞的分路，進行處理。實踐表明，熱水流試驗熱水流試驗對查找個別支路堵塞故障非常有效。試驗方法見汽輪發(fā)電機繞組內(nèi)部水系統(tǒng)密封性檢驗方法及評定（JB/T6228-2005）。為了便于清除匯水母管中的雜物，應(yīng)擴大發(fā)電機兩側(cè)匯水母管的排污口，同時為防止雜質(zhì)進入線棒當(dāng)中，應(yīng)安裝高強度耐腐蝕的不銹鋼法蘭。條文10.3.1.5 關(guān)于內(nèi)冷水水質(zhì)控制52水內(nèi)冷發(fā)電機的內(nèi)冷水質(zhì)應(yīng)按照大型水內(nèi)冷發(fā)電機的內(nèi)冷水質(zhì)應(yīng)按照大型發(fā)電機內(nèi)冷卻水質(zhì)及系統(tǒng)技術(shù)要求發(fā)電機內(nèi)冷卻水質(zhì)及系統(tǒng)技術(shù)要求（DL/T 801-2010DL/T 801-2010）進行優(yōu)化控制，

56、長期）進行優(yōu)化控制，長期不能達標(biāo)的發(fā)電機宜對水內(nèi)冷系統(tǒng)進行不能達標(biāo)的發(fā)電機宜對水內(nèi)冷系統(tǒng)進行設(shè)備改造。設(shè)備改造。定子內(nèi)冷水水質(zhì)控制要點定子內(nèi)冷水水質(zhì)控制要點53（1）水的酸堿度、含氧量等指標(biāo)對發(fā)電機的影響是緩慢的，檢測數(shù)據(jù)長期超標(biāo)會造成嚴重的事故隱患。（2）標(biāo)準(zhǔn)在不斷更新，應(yīng)了解和掌握最新的標(biāo)準(zhǔn)信息，不能把已過時的作廢標(biāo)準(zhǔn)作為水質(zhì)是否合格的依據(jù)。（3）水的同一個指標(biāo)由于歷史原因或側(cè)重點不同，可能存在著幾個不同的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)注意取用較新發(fā)布者。例如，現(xiàn)行有效的發(fā)電機內(nèi)冷水處理導(dǎo)則（DL/T 1039-2007）規(guī)定內(nèi)冷水銅離子含量40g/L，而稍晚些發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7064-2008和DL/

57、T 801-2010都規(guī)定內(nèi)冷水銅離子含量20g/L，三個標(biāo)準(zhǔn)都是有效標(biāo)準(zhǔn)，但DL/T 1039-2007的規(guī)定過時。對pH值和相關(guān)參數(shù)的解釋54對發(fā)電機內(nèi)冷水的酸堿度（pH值）要求近幾年有較大的變化，如原國家電力公司1999年發(fā)布的發(fā)電機運行規(guī)程規(guī)定pH值變化范圍是78大型發(fā)電機內(nèi)冷卻水質(zhì)及系統(tǒng)技術(shù)要求（DL/T801-2010）規(guī)定是7.09.0、（78時應(yīng)控制溶氧量低于30ppb）、含銅量20g/L。內(nèi)冷水pH值最佳范圍是8.09.0之間，此時不論水中溶氧量多少，都可以保證含銅量20g/L。含銅量是一個隨腐蝕速率變動的監(jiān)測指標(biāo)，需要通過調(diào)整pH值、電導(dǎo)率等其它參數(shù)來控制含銅量不超標(biāo)。pH

58、值小于8需要控制水中溶氧量55水對銅導(dǎo)線的腐蝕速率與溶氧量溶氧量密切相關(guān)，應(yīng)對容氧量加以控制。普通密閉或開啟式內(nèi)冷水系統(tǒng)中的水中容氧量通常是在200ppb300ppb之間，既非富氧也非貧氧，內(nèi)冷水處于78范圍的pH值情況下對銅就存在較高的腐蝕速率。當(dāng)水質(zhì)處于貧氧（1000ppb）范圍下pH值對腐蝕速率的影響明顯降低現(xiàn)有水系統(tǒng)如果能維持pH值7.0以上，但低于8.0，就需要控制溶氧量達標(biāo)。從簡化控制參數(shù)角度考慮，目前有技術(shù)成熟的內(nèi)冷水系統(tǒng)控制設(shè)備，可以保證水質(zhì)pH值控制范圍在89之間，這就不用再考慮測量容氧量。pH值與電導(dǎo)率56pHpH值與電導(dǎo)率存在互相制約的關(guān)系，為值與電導(dǎo)率存在互相制約的關(guān)系

59、，為使使pHpH值超過值超過8 8，電導(dǎo)率很難低于，電導(dǎo)率很難低于1.01.0 S/cmS/cm，其較適宜的控制值是其較適宜的控制值是1.51.5 S/cmS/cm左右。左右。GB/T7064GB/T7064和和DL/T801DL/T801規(guī)定了水質(zhì)電導(dǎo)率上規(guī)定了水質(zhì)電導(dǎo)率上限是限是2.02.0 S/cmS/cm，同時規(guī)定了下限是，同時規(guī)定了下限是0.40.4 S/cmS/cm。電導(dǎo)率若低于電導(dǎo)率若低于0.40.4 S/cmS/cm時水的腐蝕速率時水的腐蝕速率呈指數(shù)快速增加。呈指數(shù)快速增加。水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)要點水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)要點57國家標(biāo)準(zhǔn)隱極同步發(fā)電機技術(shù)要求國家標(biāo)準(zhǔn)隱極同步發(fā)電機技術(shù)要求（GB/T7064-2008GB/T7064-2008）和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大）和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大型發(fā)