雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)漏水報(bào)警裝置的介紹

1、雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)漏水報(bào)警裝置的介紹李希明（上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司，上海 200240）摘要： 國(guó)家電力公司2000年9月發(fā)布防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求以下簡(jiǎn)稱25項(xiàng)重點(diǎn)反措，其中第條提出“選裝靈敏可靠的漏水報(bào)警裝置”。一般電廠不知道怎樣選裝，本文介紹了各種檢漏裝置的要點(diǎn)，供已投運(yùn)電廠選裝參考。 關(guān)鍵詞：雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)； 絕對(duì)濕度; 相對(duì)濕度0 引言雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)如能在微量漏水發(fā)現(xiàn)，及時(shí)停機(jī)，數(shù)天就能修復(fù)。否則漏水?dāng)U大，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)燒損的嚴(yán)重事故。檢修時(shí)間常超過一個(gè)月，整套機(jī)爐陪停，損失常超過數(shù)百萬元。雖然不斷改進(jìn)制造工藝，漏水的概率大為減少，但是仍需裝用靈敏可靠的漏水報(bào)

2、警裝置。已投運(yùn)電廠老機(jī)組若未經(jīng)完善化，漏水概率較大，更應(yīng)迅速選裝。國(guó)家電力公司2000年9月發(fā)布二十五項(xiàng)重點(diǎn)反措第條提出“選裝靈敏可靠的漏水報(bào)警裝置”。不少電廠不知道怎樣選裝，后知道我公司于1996年開始的新雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)出廠配套SCJ-2型濕度差動(dòng)檢漏儀（以下簡(jiǎn)稱SCJ-2檢漏儀），要求能詳細(xì)介紹各種檢漏儀的原理和優(yōu)缺點(diǎn)。本文敘述了各種檢漏儀的原理和要點(diǎn)，供各發(fā)電廠參考。1雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)自1958年誕生后，許多單位陸續(xù)研制了多種漏水報(bào)警裝置1.1高阻式檢漏儀最初用銅絲網(wǎng)二面夾濾油紙作檢漏電極，上面壓有孔金屬板作接地極，合成為檢漏板裝在發(fā)電機(jī)兩側(cè)端蓋下部蓋板上。當(dāng)定子絕緣引水管

3、及其接頭有漏水時(shí)，水從上部漏下來時(shí)，滴在檢漏板上，此時(shí)，絕緣電阻降低而報(bào)警。曾多次檢到這樣的漏水，但如果漏水不滴在檢漏板上，或轉(zhuǎn)子繞組或定子繞組微量漏水時(shí)，大都不會(huì)報(bào)警。但天氣潮濕時(shí)或開車時(shí)常誤報(bào)警，因?yàn)闉V油紙的絕緣電阻隨濕度與溫度變化，找不到一定的規(guī)律，誤報(bào)警太多。后來改用印刷電路板做成梳狀交叉的電極，代濾油紙，誤報(bào)警大為減少，但是水不滴在檢漏板或轉(zhuǎn)子漏水時(shí)仍不能報(bào)警。現(xiàn)在又在出風(fēng)道到空冷器之上，再裝兩塊檢漏板。當(dāng)轉(zhuǎn)子漏水時(shí)，漏水量稍大，漏水來不及在定子鐵芯通風(fēng)槽內(nèi)蒸發(fā)光，有殘余水滴在這二塊檢漏板上，大都能報(bào)警，提高對(duì)漏水的靈敏度。如果報(bào)警后，能趕在燒發(fā)電機(jī)前迅速判斷停機(jī)，亦能防止擴(kuò)大事故。

4、所以高阻式檢漏儀不夠完美，但起一定的作用，而且價(jià)格低、簡(jiǎn)單，宜保留使用。但是檢漏板上容易積灰塵，有不少是導(dǎo)電物質(zhì)，常導(dǎo)電而誤報(bào)警，在大小修時(shí)必須清揩這幾塊檢漏板。1.2 多種漏水報(bào)警裝置根據(jù)有漏水時(shí)機(jī)內(nèi)濕度必上升的原理，許多單位在發(fā)電機(jī)的風(fēng)道內(nèi)裝了各種型式的相對(duì)濕度 1傳感器，設(shè)定了一定的報(bào)警值，達(dá)到整定值時(shí)報(bào)警。由于雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)的密封不需要非常嚴(yán)密，有漏氣，機(jī)內(nèi)外空氣不斷交換，機(jī)內(nèi)的絕對(duì)濕度跟隨機(jī)外的濕度變化。在機(jī)外的絕對(duì)濕度冬季低，在夏季高，同時(shí)測(cè)濕都是用相對(duì)濕度傳感器，受溫度影響甚大，這樣機(jī)內(nèi)的濕度難于設(shè)定合適的報(bào)警值，不是冬季靈敏度低不報(bào)警，便是夏季常誤報(bào)警，而淘汰了。1.3 機(jī)內(nèi)濕

5、度差動(dòng)檢漏儀是根據(jù)近漏水點(diǎn)的濕度較其它各處高的論點(diǎn)。在機(jī)內(nèi)多處裝測(cè)濕元件，組成機(jī)內(nèi)各處濕度差動(dòng)檢漏儀。但是機(jī)內(nèi)風(fēng)速高，近漏水點(diǎn)附近的濕度難以明顯升高，同時(shí)機(jī)內(nèi)各處的溫度相差較大，而測(cè)濕元件都采用相對(duì)濕度，溫度對(duì)各點(diǎn)相對(duì)濕度影響大，不漏水時(shí)機(jī)內(nèi)的濕度就難于平衡，常持續(xù)誤報(bào)警，亦淘汰了。2 機(jī)內(nèi)外濕度差動(dòng)檢漏儀2.1 SCJ-1型濕度差動(dòng)檢漏儀1989年電業(yè)退休教授級(jí)高工邵貞祥創(chuàng)造SCJ-1型濕度差動(dòng)檢漏儀。其主要工作原理是同時(shí)測(cè)量機(jī)內(nèi)與機(jī)外空氣的絕對(duì)濕度作比較，因?yàn)殡p水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)不嚴(yán)格密封,有漏氣。.在不漏水時(shí)，機(jī)內(nèi)外絕對(duì)濕度應(yīng)相等。當(dāng)機(jī)內(nèi)有漏水時(shí)機(jī)內(nèi)的絕對(duì)濕度必高于機(jī)外絕對(duì)濕度，漏水越大，機(jī)內(nèi)

6、外的絕對(duì)濕度差值就越大，這樣可以排除機(jī)外濕度變化的影響，又十分靈敏。同時(shí)從絕對(duì)濕度差值的變化還可以看出漏水變化的趨勢(shì)。這個(gè)首創(chuàng)的機(jī)內(nèi)外濕度差動(dòng)檢漏原理十分簡(jiǎn)明容易理解。這是SCJ-2第一個(gè)特點(diǎn)。目前測(cè)量絕對(duì)濕度檢漏儀的儀表不適于在線使用，只能采用測(cè)量相對(duì)濕度（Relative Humidity）簡(jiǎn)稱RH或%RH的儀器。然而相對(duì)濕度與氣樣的溫度密切有關(guān)。溫度每升高1相對(duì)濕度要降低約5%（見SCJ-2說明書附錄）。主要有二種解決的辦法：第一種辦法，同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)氣樣的溫度與相對(duì)濕度，換算至同一溫度下的相對(duì)濕度作比較。這樣又存在兩個(gè)問題：第一個(gè)問題是測(cè)量溫度一般有0.5的誤差。這樣換算出二支傳感器的相

7、對(duì)濕度差值（以后簡(jiǎn)稱差值）的誤差最大將達(dá)5%。第二個(gè)問題機(jī)內(nèi)溫度高，機(jī)外溫度低。一般濕度傳感器標(biāo)定于25，又有不小的溫度系數(shù)，因此換算后的差值更大。在不漏水時(shí)可能達(dá)10RH或更大。同時(shí)不確定，有時(shí)大有時(shí)小，有時(shí)（）有時(shí)（）。如報(bào)警值定10RH，則常報(bào)警，如差值-10 RH，即要機(jī)內(nèi)濕度上升20RH才報(bào)警，則不靈敏。第二種辦法是采用氣樣熱交換器，使機(jī)內(nèi)外氣樣的濕度在同一溫度下進(jìn)行比較。也就是將機(jī)內(nèi)氣樣吹到放在冷風(fēng)（進(jìn)風(fēng)）道的11/4”鍍鋅鋼管內(nèi)通過，使氣樣降溫至接近冷風(fēng)溫度，然后送到機(jī)內(nèi)相對(duì)濕度傳感器。再將機(jī)外氣樣經(jīng)過微型鼓風(fēng)機(jī)吹到放在發(fā)電機(jī)熱風(fēng)（出風(fēng)）道的鋼管內(nèi)，使氣樣升到接近熱風(fēng)溫度，然后再

8、吹到與機(jī)內(nèi)氣樣位置相同的另一鋼管內(nèi)，使機(jī)外氣樣降到接近與機(jī)內(nèi)氣樣一樣的溫度，再送到機(jī)外的相對(duì)濕度傳感器。再調(diào)節(jié)二個(gè)氣樣的排氣閥，使氣樣流速變化，使二個(gè)氣樣的溫度接近完全一樣。則可用二個(gè)氣樣的相對(duì)濕度差值代替絕對(duì)濕度差值。這樣可以排除第一種辦法的溫度換算誤差和溫度系數(shù)的影響。而且這個(gè)氣樣熱交換器只用幾根鋼管簡(jiǎn)單可靠。二個(gè)氣樣經(jīng)一次溫度調(diào)試后，基本不受負(fù)荷變化影響，長(zhǎng)期使用穩(wěn)定不變。SCJ-1型濕度差動(dòng)檢漏儀采用這種辦法1989年獲得國(guó)家專利局授于實(shí)用新型專利。并轉(zhuǎn)讓給某儀表廠生產(chǎn)。這是SCJ-2第二個(gè)特點(diǎn)。當(dāng)時(shí)SCJ-1型檢漏儀采用一般市售溫濕度傳感器，精度為3 RH，標(biāo)定于25，那么任意 2兩

9、支傳感器配對(duì)時(shí)，相互誤差將為0-6RH ，而不確定。同時(shí)濕度傳感器有溫度系數(shù)，而且相互有上下，實(shí)際使用時(shí)溫度在40左右，任意兩支傳感器配對(duì)相互誤差更大，使SCJ-1型檢漏儀在不漏水時(shí)差值較大而不穩(wěn)定，常誤報(bào)警或不靈敏。2.2 SCJ-2型濕度差動(dòng)檢漏儀1993年發(fā)明人自己組織上海金誼科技公司，針對(duì)SCJ-1型濕度差動(dòng)檢漏儀的溫濕度傳感器存在配對(duì)測(cè)量精度問題，改型生產(chǎn) SCJ-2型濕度差動(dòng)檢漏儀。特制專用濕度標(biāo)定設(shè)備，該標(biāo)定罐可同時(shí)標(biāo)定15支溫濕度傳感器，標(biāo)定于35（近全年平均運(yùn)行溫度）后，做10RH至95RH升濕曲線，分5點(diǎn)，再做分5點(diǎn)降濕至10RH的曲線。再同樣做25與45升降曲線。共有30

10、點(diǎn)，其范圍包括各種運(yùn)行工況的溫度與濕度。選兩支各點(diǎn)相互差別小于3RH，組成WS-1型精密配對(duì)溫濕度傳感器。這樣如果氣樣熱交換器能調(diào)試至兩個(gè)氣樣溫度完全一樣時(shí)，則SCJ-2不漏水時(shí)的差值誤差完全由精密配對(duì)傳感器決定，即小于3RH。即使氣樣有少量溫度漂移，則其差值亦可控制在小于5RH，保證SCJ-2的靈敏度與可靠性。過去濕度傳感器采用熱塑性高分子薄膜電容濕敏元件，輸出為電容值變化，總電容值僅40Pf左右，容易受分布電容的影響。同時(shí)要另加電容/電壓轉(zhuǎn)換電路，特性的一致性與穩(wěn)定性較差，配對(duì)的誤差只能達(dá)3RH，難以再提高精度。該公司于1998年發(fā)現(xiàn)國(guó)外有熱固性（較熱塑性穩(wěn)定）高分子薄膜電容濕敏元件，并帶

11、有電容/電壓轉(zhuǎn)換集成電路，穩(wěn)定性與一致性較高。當(dāng)用同樣標(biāo)定方法，可使二支精密配對(duì)的WS-1型溫濕度傳感器測(cè)量差值誤差能達(dá)小于1RH。如氣樣有少量溫度漂移，SCJ-2型濕度差動(dòng)檢漏儀差值亦能控制在小于3RH。從1998年4季開始供應(yīng)這種高精度配對(duì)傳感器，使SCJ-2型濕度差動(dòng)檢漏儀的靈敏度與可靠性進(jìn)一步提高。這是SCJ-2第三個(gè)特點(diǎn)。SCJ-2是監(jiān)視雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)漏水的重要設(shè)備。所以SCJ-2裝有獨(dú)立的兩套SCJ-2檢漏儀。當(dāng)兩套同時(shí)動(dòng)作必是正確動(dòng)作，運(yùn)行可以迅速處理。當(dāng)僅一套動(dòng)作可能是誤動(dòng)作或另一套拒動(dòng)。 這可以從兩套顯示數(shù)據(jù)中找出故障部位，并能在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中換上備品。迅速恢復(fù)正常工作（詳見說

12、明書第12節(jié)顯示異常的判斷與處理）這是SCJ-2第四個(gè)特點(diǎn)。2.3 SCJ-2A型濕度差動(dòng)檢漏儀配合電廠改進(jìn)工程，采用DCS分散控制系統(tǒng)。該公司從2000年4季開始供應(yīng)SCJ-2A型濕度差動(dòng)檢漏儀，增加4/20mA輸出供進(jìn)入DCS使用。由于DCS不允許一般二次儀表裝在集控室盤上，只好裝在現(xiàn)場(chǎng)，而現(xiàn)場(chǎng)沒有現(xiàn)成表盤，只好由施工單位臨時(shí)制作表盤，十分麻煩?，F(xiàn)該公司將原有風(fēng)機(jī)開關(guān)箱改進(jìn)，箱面可加裝SCJ-2A型檢漏儀二次表，內(nèi)部線已接好。自2002年6月起供應(yīng)SCJ-2A型檢漏儀儀表箱。3 評(píng)價(jià)我公司早已發(fā)現(xiàn)SCJ-2型濕度差動(dòng)檢漏儀工作原理簡(jiǎn)明合理，但缺少業(yè)績(jī)，不敢貿(mào)然在新機(jī)配套出廠。至1996年S

13、CJ-2型濕度差動(dòng)檢漏儀共檢到轉(zhuǎn)子漏水六次，定子漏水一次和空冷器漏水二次，都在微漏時(shí)檢出報(bào)警，無漏報(bào)警記錄。我公司認(rèn)為SCJ-2型濕度差動(dòng)檢漏儀能滿足雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)的檢漏要求，并已成熟，所以從1996年開始我公司125及300MW雙水內(nèi)冷機(jī)組出 3廠配套SCJ-2型濕度差動(dòng)檢漏儀。至今全國(guó)裝用SCJ-2型濕度差動(dòng)檢漏儀約160余臺(tái)，其中我公司配套約86臺(tái)，共檢到轉(zhuǎn)子漏水10次，定子漏水2次和空冷器漏水2次，都在微漏時(shí)檢出報(bào)警，尚未發(fā)現(xiàn)有漏報(bào)警記錄。至今我公司尚未發(fā)現(xiàn)比SCJ-2更好的檢漏儀，所以仍然新機(jī)繼續(xù)配套SCJ-2出廠。對(duì)于北京重型電機(jī)廠等單位生產(chǎn)的雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)亦同樣適用。4 結(jié)束語S

14、CJ-2型檢漏儀儀器雖然好，但是仍需要好的管理工作相配合。有少數(shù)電廠氣樣熱交換器沒有正確安裝好、氣樣溫度沒有正確調(diào)試好、氣樣管道灰堵塞、傳感器特性變壞、或裝置有其他異常等，所以平時(shí)差值甚大，長(zhǎng)期存在，沒有人管理。這要引起誤報(bào)警或漏水不報(bào)警，十分危險(xiǎn)。正如25項(xiàng)重點(diǎn)反措中第條“選裝靈敏度可靠的漏水報(bào)警裝置，應(yīng)做好調(diào)試，維護(hù)和定期檢驗(yàn)工作，確保裝置反應(yīng)靈敏，動(dòng)作可靠”。因此建議：4.1 電廠領(lǐng)導(dǎo)要指定專業(yè)工程師，負(fù)責(zé)對(duì)SCJ-2型濕度差動(dòng)檢漏儀儀表的全面監(jiān)督工作。指定檢修班組負(fù)責(zé)SCJ-2型濕度差動(dòng)檢漏儀的調(diào)試，維護(hù)和定期檢驗(yàn)工作。明確運(yùn)行專業(yè)工程師負(fù)責(zé)對(duì)運(yùn)行人員培訓(xùn)管理，掌握SC

15、J-2型濕度差動(dòng)檢漏儀的監(jiān)視工作，遇異常顯示時(shí)能迅速分析判斷處理等。4.2 SCJ-2型檢漏儀是新型儀器，它涉到電業(yè)人員不熟悉的濕度知識(shí)，要組織檢修運(yùn)行人員學(xué)習(xí)SCJ-2型檢漏儀說明書及其檢漏技術(shù)通信。說明書寫得很詳細(xì)，理論不復(fù)雜，認(rèn)真學(xué)習(xí)容易理解。學(xué)透了才能掌握SCJ-2型濕度差動(dòng)檢漏儀的性能，發(fā)揮它的作用，該公司不定期出版檢漏技術(shù)通信，已出至第5版，刊有十余年來，許多電廠的實(shí)際檢漏經(jīng)驗(yàn)，值得我們學(xué)習(xí)參考。本篇幅有限僅介紹SCJ-2型濕度差動(dòng)檢漏儀的扼要特點(diǎn)，詳細(xì)情況可向SCJ-2型檢漏儀經(jīng)銷處索取說明書與檢漏技術(shù)通信。地址見本文后附SCJ-2型檢漏儀經(jīng)銷處：上海閘電物資經(jīng)營(yíng)有限公司地址：上

16、海軍工路4000號(hào) 郵編：200438電話系人：王軼 俞建坎參考文獻(xiàn)：（1） 上海金誼科技合作公司 SCJ-2型、SCJ-2A型濕度差動(dòng)檢漏儀說明書.（2） 上海金誼科技合作公司 SCJ-2檢漏技術(shù)通信.（3） 李希明 雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)檢漏儀的選型 中國(guó)電力1996年第1期.（4） 汪耕 李希明 大型汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)、制造與運(yùn)行 上?？萍汲霭嫔?，2000.11.Introduction to the Alarm Equipment of Water LeakLi Xi-ming(Shanghai Turbine Generator Co., Ltd, Shanghai

17、200240, China)Abstract: The State Power Corporation of China issued a report of 25 importantrequires of preventing major accident in electric power in September 2000. The item ofNo. is selecting water leaking alarm equipment with high sensitivity, and reliability,but many power stations dont know how to select the equipment. This paper puts forwar