双水内冷发电机组空冷器泄漏的分析及措施
某双水内冷发电机的一次漏水事故处理及分析
某双水内冷发电机的一次漏水事故处理及分析【摘要】双水内冷发电机漏水事故时有发生，它直接影响到电网的安全稳定运行。
通过对一次135MW发电机漏水事故的处理和分析，提出改进措施，以减少漏水事故的发生。
【关键词】发电机；漏水事故；处理分析；改进措施1 概述双水内冷汽轮发电机是指定子、转子绕组均采用水内冷却的发电机；定子铁心及结构件采用空气冷却，定子端部压圈由冷却水铜水管加强冷却的发电机。
我国是最早研制生产双水内冷发电机的国家。
因此，双水内冷发电机技术在国内得到了很大发展；但由于材质、制造工艺、运行检修等方面存在的问题，双水内冷发电机的漏水事故时有发生，它直接影响到电网的安全稳定运行。
135MW发电机普遍配置了高阻漏水报警仪，但它存在准确度不高、漏水不报警、调试整定不精确等问题。
下面通过对一次135MW发电机漏水事故的处理和分析，提出改进措施，减少漏水事故的发生。
2 事故经过2011年7月4日3时55分，某发电厂的4号发电机（容量135MW）事故音响报警：发电机开关及磁场开关绿灯闪光、“1DL事故音响”、“FMK事故音响”、“发电机保护动作”、“保护Ⅰ跳闸信号”、“保护Ⅱ跳闸信号”、“4号机故障录波器”、“110kV故障录波器”、“220kV故障录波器”、“控制回路断线”、“复合电压动作”等光字牌亮；4号发电机保护A、B屏“差动保护”出口信号灯亮，C屏“主汽门关闭”、“发电机断水”、“灭磁开关联跳发电机开关”等出口信号灯亮，“发电机开关跳闸1”、“发电机开关跳闸2”、“停微机励磁调节器”、“停手动工频柜”、“跳发电机灭磁开关”、“关主汽门”出口跳闸灯亮，机组故障跳机；保护动作情况：4号发电机保护A、B屏差动保护动作；故障发生时，机组各轴承振动瞬间上升，故障切除后，振动恢复正常；汽机惰走时间为17分钟多，与正常停机惰走时间无明显区别，停转后电动盘车无法立即投入，立即进行人工盘车并对轴系进行检查，发现发电机转子与励侧端盖有摩擦现象、发电机集电环与刷架有摩擦，部分刷握磨损；拆除擦磨部位部件后，继续人工盘车并全面检查后，投入电动盘车，盘车电流为29A，与故障前相比无明显变化。
双水内冷发电机运行中转子绕组出现漏水有何危害
双水内冷发电机运行中转子绕组出现漏水有何危害？应如何做好双水内冷发电机日常运行中的检查和运行维护工作？答：我厂四台机组发电机均采用水-水-空冷却方式，即定子线圈为水冷、转子线圈为水冷、定子铁芯为空气冷却。
危害：双水内冷发电机转子漏水故障是最常见、最频发的故障，是火电机组最严重的事故之一。
1.影响发电机转子线圈的冷却效果，引起转子线圈超温；2.影响发电机转子绕组的绝缘；3.使发电机转子接地，产生接地的短路拉弧，导致漏水处线圈铜管被拉弧所产生的巨大能量烧融；4.严重时引起发电机转子回路短路，损坏主机，烧坏转子绕组或大轴。
日常运行中的检查和运行维护：1、确保发电机冷却水系统各设备信号、控制仪表指示动作正常。
2、化学加强对水质监测，确保各项水质合格。
3、在运行中保证冷却水温度、流量、压力在正常范围内。
特别是#1机组在调整转子冷却水温度时严格执行“#1发电机转子冷却水温度控制措施”：控制冷却水温在32-38摄氏度。
4、加强发电机高阻检漏仪、差动检漏仪的管理，每天抄录其相关数据一次，并试验高阻检测仪、差动检漏仪报警是否正常，发现缺陷及时通知检修人员修复，确保报警仪正确、可靠的投入监视。
5、加强对转子线圈冷却水进水压力的调整，控制转冷水压力在0.1-0.4MPa的范围内。
6、加强对发电机本体尤其是转子冷却器的检查，检查其周围墙壁或地面是否积水，转子冷却器是否有结露现象。
7、确保发变组保护柜内转子一点接地保护正常投入，报警光字牌良好。
8、加强发电机转子冷却水的质量管理，尽量减少线棒内壁的电腐蚀。
9、定期联系检修人员测量发电机励磁回路电压，计算励磁回路绝缘电阻，并加强对测试结果的分析统计。
发现异常情况时应增加测试次数。
10、监盘过程中加强发电机运行工况的监督，密切监视发电机转子冷却系统进出口温度的变化。
11、日常运行过程中如发现发电机异常，一旦判明确已漏水，汇报领导后果断停机。
双水内冷汽轮发电机转子漏水原因分析及预防措施
半 圆 ， 中分 面 处 的 间 隙是 漏 水 的 重要 部 位 。事 实 其
证 明 ， 发电机转 子转 速超 过 ２ ０ ｒｉ 后 ， 心力 在 ００ ／ ｎ 离 ｒａ 带 动 的水流 就能 轻 易穿 过 中分 面 流 出 ， 而后 被 转 子 旋 转带 动沿径 向甩 出。
出水支 座 出厂 时分为 上 、 ２半 ， 下 安装 时采 用螺 栓联 接 ， 因此 ， 中分 面 位置 成 为最 可 能 漏 水 的部 位 。 为 了装卸方便 ， 密封 圈 和密封 环设计 为 上 、 ２个 将 下
２ ３ 转子本 体 泄漏预 防措 施 ．
转子 部 件 不仅 要 承受 水 压 ， 要 承受 高 速 产 生 还 的离 心 力作 用 。 空心 线 圈 、 缘 引水 管 、 角 引线 、 绝 拐
（） ３ 在进 水支 座盘 根 冷却 水 回水 盒边 缘 至 碳刷
图 １ 转 子 进 水 支 座 密 封 结构 示 意 图
架 边缘 之 问的转 子 底 部增 加 １个 收 水 盒 ， 沿 着转 使 子 漫过来 的少 量水 滴滴 人 收 水 盒 中流走 ， 不会 直 而 接滴 人 到碳 刷架 台板 上 ， 成破 坏绝 缘 的隐患 。 造 （ ） 取措施 降 低 发 电机轴 振 。根 据 现 场 反馈 ４采
２ ２ 出水 支座 漏水 预 防措施 ．
流人 集水 槽 中 。因此 ， 在转 子定 位 后 ， 须保 证 这 ２ 必 个 凹槽之 间 的 预 留值 （ ２ 中 的 Ａ 值 ） 小 于 １ 图 不 １
ｍ 以保 证 转子膨 胀后 的开槽 远 离 出水支 座 的第 ２ ｍ，
级密 封 圈。
乙烯 绝缘 引水 管流 入 转 子 线棒 的空 心 导 线 ， 走 发 带 电机 转子线 圈所 产 生 的 热 量后 ， 在转 子线 圈 的汽 端 通 过离 心力 作用 从转 子上 的整 圈轴 向出水孔 甩至 发
水内冷发电机故障案例原因分析和防范措施
水内冷发电机事故案例短路事故原因及防范措施我公司双水内冷发电机短路后，我公司电气专业通过查看现场、检查运行记录、调DCS运行记录等，对发电机短路发生的起因进行全面分析，并制定了相应的防范措施，在分析和处理过程中有不当的地方，请各位领导专家给予批准指正。
一、原因分析：1、造成本次短路的原因有两个方面：1.1、发电机上下层线棒连接的水电接头部分的手包绝缘受潮。
1.2、发电机端部绕组加固用的涤玻绳表面脏污，在手包绝缘受潮后，起着相间线棒短路搭桥，造成发电机AB相短路及接地短路。
2、受潮原因分析：2.1、发电机启动前停机备用10天。
备用期间，我公司维护车间在发电机冷却风室中设置了照明加热装置对发电机下面铁芯进行直接加热处理，防止发电机受潮，但因功率小（1K多瓦），达不到通过加热防止发电机受潮的目的。
2.2、在发电机停运期间，发电机内冷水系统停运，造成发电机定子线圈温度低。
夏季空气特别潮湿，空气湿度大（我公司两台空冷机组在夏天运行时要定期排除发电机冷却风室冷却器产生的积水，空气湿度非常大），容易在发电机定子线圈部分结露，使发电机定子线圈受潮。
QFS型双水内冷发电机端部上下层线棒连接的水电接头部分的手包绝缘绝缘最薄弱，该部分绝缘受潮也最严重。
定子线圈水冷手包绝缘绝缘受潮后，一般通过常规的绝缘检查是不容易暴露问题的（发电机在没有安排检修工作的时候，发电机出口与母线连接部分是连接好的，我公司的母线是采样的露天布置的母线，在天气潮湿的情况下，通常只有10多兆欧），通常只有通过定子端部手包绝缘表面电位测试才能发现该问题。
3、涤玻绳表面脏污原因分析：3.1、我公司发电机在2000年投入运行后，汽轮发电机励端轴承大量漏油，漏油通过发电机励端上端盖缝隙进入发电机内部，附着在发电机铁芯、定子线圈上。
2006年，该发电机进行了大修，对汽端轴承进行了处理，较大程度的缓解了漏油问题，同时在大修中清理了发电机内部，但附着在上下层线棒之间和铁芯缝隙处油无法完全清理干净，发电机内部有少量的油长期存在。
发电机空冷器漏水危害及预防
设备工作环境恶劣，加速 老化
设备质量不过关，容易出 现老化问题
维护不当
维护不当：日 常维护和保养 不到位，导致 空冷器出现漏
水现象
设备老化：长 期使用后，设 备老化，密封 性能下降，导
致漏水
安装问题：安 装过程中存在 疏忽，导致空 冷器连接处密
封不严
质量缺陷：设 备本身存在质 量缺陷，如焊 接不牢固、密 封材料不合格
发现发电机空 冷器漏水后， 应立即停机检 查，避免漏水 导致设备损坏 或安全事故。
停机后，应关 闭空冷器进出 水阀门，防止 漏水进一步扩
大。
打开空冷器检 查门，查看漏 水部位和原因， 以便进行下一
步处理。
根据漏水原因， 采取相应的处 理措施，如更 换密封件、修 复破损部位等。
更换密封件或修复损坏部位
等
操作失误
操作人员技能不足或疏忽
设备维护不当或保养不及时
添加标题
添加标题
操作流程不规范或错误
添加标题
添加标题
操作环境不良或设备老化
外部因素影响
天气因素：雨雪天 气可能导致空冷器 漏水
设备老化：长期使 用可能导致设备老 化，出现漏水现象
外部撞击：人为或 自然因素可能导致 外部撞击，进而引 发漏水
安装问题：安装过 程中可能存在疏忽 ，导致空冷器漏水
设备损坏：漏水会导致发电机空冷器设备损坏，需要维修或更换 生产中断：漏水会导致发电机无法正常工作，影响生产进度 能源浪费：漏水会导致冷却水流失，造成能源浪费 环境污染：漏水会导致冷却水流入地下或河流，对环境造成污染
03 发电机空冷器漏水原因
设备老化
设备使用时间过长，部件 磨损老化
设备维护不当，导致部件 损坏
双水内冷发电机转子绕组漏水分析
２ ０ １ ３年 ６月
云
南
电
力
技
术
Ｖ０ １ ． ４１ Ｎｏ ． ３
ＹＵＮＮＡＮ ＥＬＥＣＴＲＩ Ｃ ＰＯＷ ＥＲ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
双 水 内冷 发 电 机 转 子 绕 组 漏 水 分 析
关 玉 文 （ 国投 曲靖 Nhomakorabea发 电有 限公 司 ，云 南 曲靖 ６ ５ ５ ０ ０ ０）
１ ） 运 行 中 因 自重 的 作 用 ，拐 脚 和 铜 管 在 离 心 力作 用 下 ，产 生 径 向位 移 ，由 于拐 脚 和 铜 管 所 受 离心 力存 在 差 异 ，使 引水 拐 脚 相 对 铜 管 产 生 一
个 不变 的静 应 力 。
５ 结 束 语
１ ）机组大修期 间，严格按 制造厂标 准进行
取冲 动转子 的 方法 查 漏 。发 电机 冲 转 到额 定 转 速
层线棒 ， 更换不锈钢 引水管 ，对水 电接头进行钎
焊 焊接 ．焊接 完成 经 ９ Ｍ ｐ ａ 、２小 时 水 压试 验 合 格
后 恢复 取 出 的转 子 线棒 、装 复转 子 两 侧 大 、小 护
环 、风 扇环 及风 扇座 。转子 全部 部件 装 复完成 后 ，
２ ８ ０ ０转／ 分 以下 ，漏 水 现 象 消 失 ，再 次提 升 转 速 至２ ８ ０ ０转／ 分 以上 ，漏 水 即又 发 生 。遂 决 定 抽 转 子检修 处理 。
３ 漏 点 情 况 及 处 理
３ ． １ 漏水 点
出了类 似故 障的判 断 、处理方 法 。
发 电机 转 子 抽 出 ，拆 除 励 侧 大 、小 护 环 后 ，
（ ３ ０ ０ ０转／ 分） ，发 电 机 热 风 室 内湿 度 迅 速 上 升 ， 励磁机侧 定子铁 芯背部 （ 与 励 侧 大 护 环 位 置 对 应 ） 在整 个 圆周 范 围出现 明显 水滴 ，降低 转 速 到
防止发电机内冷水漏水的反事故措施
防止发电机内冷水漏水的反事故措施（最新版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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空冷器管束泄漏原因分析及预防措施
空冷器管束泄漏原因分析及预防措施摘要：本文从空冷器介绍入手，分析了空冷器翅片管发生泄漏的两个典型原因及相应的预防措施，最后从保证现场连续生产的要求出发，介绍了常规消缺的方法。
关键词：空冷器翅片管泄漏低温一、空冷器空气冷却器是以环境空气作为冷却介质，横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备，简称“空冷器”也叫“空气冷却式换热器”。
空气冷却器可用于管内流体冷却或冷凝，广泛应用于炼油、石油化工蒸汽的冷凝，化工工艺各种反应生成物的冷却，循环气体、循环水的冷却和火力发电站汽轮机排汽的冷凝。
常用它代替水冷式管壳式换热器冷却介质，可节省大量工业用水，减少环境污染，降低基建费用。
特别在缺水地区，以空冷代替水冷，可以缓和水源不足的矛盾。
但耗电量、噪声和占地面积均大，冷却效果受气候变幻影响较大。
空冷器工作时，起换热功能的主要部件是它的管束-翅片管，翅片管是由光管和翅片组成。
与光管相比，翅片管传热面积更大，传热效率更高，同样热负荷下，翅片管管壁温度有所降低，这对减轻金属面的高温腐蚀和超温破坏是有利的。
但是，空冷器翅片管会由于各种各样的原因发生泄漏，翅片管一旦发生泄漏，将对工艺生产运行产生影响。
那么，造成空冷器翅片管泄漏的原因有哪些呢？又该采取怎样的措施来降低泄漏发生的可能性，确保工艺生产连续进行呢？二、翅片管泄漏原因分析及控制措施1、腐蚀造成的泄漏及对策空冷器运行中，工艺介质对设备产生腐蚀的物质主要有：硫的化合物、无机盐类、环烷酸、氮的化合物等。
这些杂质虽然含量不多，但危害却极大。
此外在工艺介质中加入的溶剂及酸碱化学剂也会形成腐蚀介质，加速设备的腐蚀。
某天然气装置再生器空冷器翅片管管束发生泄漏。
截取部分泄漏管束，观察其宏观外貌，然后采取对管壁残留物质的化学成分分析、金相检验、断口分析以及X射线衍射分析等手段，对翅片管泄漏的原因进行了分析。
结果表明：由于天然气中含有腐蚀性介质，介质中的二氧化碳使管内壁出现酸性水腐蚀环境，在水相部位管壁腐蚀明显减薄，二氧化碳分压较高引起严重的局部腐蚀，以致穿孔并最终发生泄漏。
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双水内冷发电机组空冷器泄漏的分析及
措施
2.广东粤电云河发电有限公司广东云浮527300
摘要：通过某电厂汽轮发电机组的管式空气冷却器泄漏，分析了泄漏的原因，并设计了一套高效快捷的在线专用查漏装置，为同类型发电企业在发生空气
冷却器泄漏时，能够快速高效进行堵漏，减少设备的次生危害，确保机组安全可
靠运行。
关键词：汽轮发电机、铜管空冷器、泄漏分析、查漏装置
中图分类号：TK1 文献标志码：
0引言
目前国内发电机外冷却方式主要有2种，一种是氢气冷却方式，一种是水冷
却方式。
该两种方式可以相互配合，国内机组大都采用双水内冷或者水氢氢的方式，随着单机装机容量的不断加大，制氢系统安全可靠性得到不断提高，因氢气
的换热效率大于水，所以发电机采用水氢氢冷却方式越发普遍，但国内仍有相当
一部分机组因厂情不同，选择双水内冷的机组亦不在少数，本文主要介绍双水内
冷出现泄漏的一些现象、分析和制作了高效专用的查漏工具。
1设备概况
该厂发电机为上海电机厂生产的同步电机，型号为型号:QFS-135-2。
发电机
空气冷却器（简称空冷器）型号为QKCW1000—92T6，于2001年投入使用。
铜管
翅片式空冷器，空冷器由6组冷却器组成，其每组冷却器又分为上、下两个小组，每个小组冷却器有铜管46根，每组冷却器92根，一共552根。
具体参数如下：
表1 空冷器参数表
2泄漏现象及分析处理
2.1泄漏现象
1月9日，运行值班人员发现发电机空冷器湿度检漏仪报警，检查发现发电
机空冷器底部有积水，发电机空冷器底部右侧墙面有明显水迹，发电机空冷器管
箱中部有水滴下。
检修人员打开发电机空冷器室汽机侧观察窗，并由运行配合逐
一退出上下层各组冷却器进行检查。
由于发电机空冷器上下层冷却器重叠且观察
位置受限，无法准确判断泄漏管组及具体泄漏点，仅能初步判断上层#5、6和下
层#7~12冷却器有漏，其中#5、6、9、10冷却器中部有漏，#7、8、11、12冷却
器进出水端部位置墙体有水迹,如图2所示。
2.2排查端盖漏水
1月10日，对#7~12共6组冷却器水室端盖密封垫进行更换，但更换后发电
机空冷器泄漏情况未见明显改善，晚上20时，由检修人员联系运行再次将#7~12
冷却器退出运行，保留上层#1~6冷却器运行并加强巡查监视，发电机空冷器泄漏
情况未见明显改善，排除端盖漏水。
2.3排查铜管漏水
1月11~13日，自制专用压缩空气打压专用工具对发电机空冷器下层#7~12
冷却器276根铜管进行逐根气密性查漏，（空冷器水压约为0.19Mpa，压缩空气
打压为0.3Mpa），保压1分钟，共发现铜管漏点28根，堵漏率达10.1%。
14日，自制专用工具对#7~12组冷却器整组进行二次气密性查漏，打压0.3MPa，保压20
分钟，无压降。
在进行一轮的堵漏后，堵漏率已超过规定的10%，应进行更换。
堵漏后泄漏
的情况并未改善，且泄漏区域扩大，6组空冷器均在滴水，呈现整体性轻微渗漏，空冷器小室内湿度顶表，并发转子一点接地报警。
1月14日，机组紧急停运，紧
急采购空冷器进行更换。
3原因分析
3.1空冷器泄漏
在堵漏后，泄漏扩大至全部区域，呈现整体性轻微渗漏，反应铜管使用寿命
到期。
铜管具有重量较轻、导热性好等优点，但其耐磨性、强度等相对较低。
我
厂发电机空冷器使用循环水冷却，而循环水水质相对较差，含有泥沙、悬浮颗粒
等杂质，长时间运行会对铜管产生磨损，且在机组停运时会因杂质沉积产生腐蚀，缩短铜管使用寿命。
3.2循环水中氨腐蚀
在机组运行前的小修中，循环水进入氨水在O2和CO2共同作用下，可能会造
成空冷器部分铜管严重腐蚀、穿孔[1]。
3.3发电机转子泄漏
机组停运后，检查发现汽轮发电机转子也出现漏点。
故堵漏后泄漏区域反而
扩大，不能排除转子漏点的影响。
4结语
本次汽轮发电机组铜质空冷器和转子同时泄漏，在国内外实属罕见。
本文通
过对泄漏的结构分析，制作专用工具，排查更换，希望能给同类型电厂出现类似
现场时的分析和处理提供参考，同时需要对机组运行期间铜管的冷却水水质加强
监测，防止氨对铜管腐蚀，确保设备安全可靠运行。
参考文献：
[1]曾立军，龙新峰，梁平.凝汽器铜管氨腐蚀分析及其无铜化改造[J].水利电力机械，2006（09）：40-44.
作者：王立法（1985）男，硕士高级工程师主要负责技术管理工作，Email：****************.。