电厂电气专业技术讲课.ppt

发电机安全运行与反事故措施机安全运行与反事故措施 电气气专业1主要内容主要内容1、我国我国发电机行机行业近年的近年的发展展现状。状。2、大型、大型发电机事故机事故实例回例回顾。3、根据典型事故、根据典型事故实例，例，讲解防止解防止发生生发电机机重大事故的技重大事故的技术性措施。性措施。2 2 我国我国电力工力工业概况概况 当前我国当前我国当前我国当前我国电电力工力工力工力工业业已已已已经进经进入大入大入大入大电电网与大机网与大机网与大机网与大机组组的的的的阶阶段。火力段。火力段。火力段。火力发电发电厂是我国厂是我国厂是我国厂是我国电电力工力工力工力工业业的主体，其装的主体，其装的主体，其装的主体，其装机容量占全国机容量占全国机容量占全国机容量占全国总总装机容量的装机容量的装机容量的装机容量的70%70%以上，其以上，其以上，其以上，其发电发电量占全国量占全国量占全国量占全国发电总发电总量的量的量的量的8080以上，而且火力以上，而且火力以上，而且火力以上，而且火力发电发电机机机机组组中中中中600MW600MW及及及及1000MW1000MW大型汽大型汽大型汽大型汽轮发电轮发电机机机机组组是是是是我国的主力我国的主力我国的主力我国的主力发电发电机机机机组组，并且近几年大型，并且近几年大型，并且近几年大型，并且近几年大型发电发电机数机数机数机数量一直在快速增加，火力量一直在快速增加，火力量一直在快速增加，火力量一直在快速增加，火力发电发电无无无无论论是是是是单单机数量机数量机数量机数量还还是是是是发电总发电总量依然是我国量依然是我国量依然是我国量依然是我国电电网的网的网的网的绝对发电绝对发电主力。主力。主力。主力。3 3截至截至2010年底，全国年底，全国发电设备容量容量96219万千万千瓦，其中，水瓦，其中，水电装机容量装机容量21340万千瓦，火万千瓦，火电装机容量装机容量70663万千瓦，核万千瓦，核电装机容量装机容量1082万万千瓦，千瓦，风电并网装机容量并网装机容量3107万千瓦。万千瓦。4 4大型汽大型汽轮发电机运行中的典型机运行中的典型问题200MW及以上容量的汽及以上容量的汽轮发电机除少数机除少数采用全采用全氢冷外，基本上都是采用水冷外，基本上都是采用水氢氢冷冷却方式。却方式。氢油水系油水系统的的问题比比较多。多。绕组端部松端部松动造成造成绝缘磨磨损问题。因因电压等等级达达20kV以上，以上，绕组防防晕问题。赶工期引起制造和安装赶工期引起制造和安装质量方面的量方面的问题。5发电机的故障原因分机的故障原因分类n发电机机故故障障属属设计制制造造质量量问题约占占总量的量的1/2n属于安装和运行的各占属于安装和运行的各占1/46事故事故统计得出的得出的发电机故障分机故障分类7表表1的的说明（明（续）：）：发电机本体有关的事故机本体有关的事故53次，占事故次，占事故总数的数的38.4%，而且与，而且与绝缘有关的事故占多有关的事故占多数，数，53次故障中明确与次故障中明确与绝缘有关的故障有关的故障达达20次。目前，大型次。目前，大型发电机机还是是绝缘事事故比故比较多、事故多、事故损失最大。失最大。励磁系励磁系统的事故率比的事故率比较高，目前因高，目前因为大大量引量引进国外先国外先进励磁系励磁系统，此，此类事故已事故已经明明显下降。下降。8制造制造质量量问题照片照片1（主（主绝缘被伸出的波被伸出的波纹板破坏）板破坏）9制造制造质量量问题照片照片2（端部（端部严重局部放重局部放电）10定子定子绕组端部端部绝缘故障例故障例1n浙江沿海某浙江沿海某电厂厂3号机（号机（600MW），），2005年年12月底投月底投产。2006年年1月月停运停运检修（春修（春节临修），此前并网运行共修），此前并网运行共计1265小小时。n定子端部汽励两定子端部汽励两侧端部端部绕组各有各有1处绝缘烧损故障。两个故障点在汽励故障。两个故障点在汽励两两侧的几何位置相同，在接近的几何位置相同，在接近6点点钟位置，位置，绝缘碳化位置都在碳化位置都在4、5号槽号槽上上层线棒之棒之间的（距汽、励两的（距汽、励两侧端部槽口都端部槽口都约80cm），端部），端部渐伸伸线上，上，故障故障现象象为绝缘炭化，其中炭化，其中#5线棒汽棒汽侧主主绝缘炭化炭化较严重，重，主主绝缘炭炭化深度化深度约3mm。n烧损线棒棒绝缘表面表面检查，烧损碳化只有主碳化只有主绝缘外外层，内，内层无无烧损现象，象，说明明烧损碳化碳化过程是从外向内程是从外向内发展，故障起点是在故障展，故障起点是在故障线棒棒绝缘外部。外部。n分析分析认定定绝缘损坏主要原因是制造坏主要原因是制造质量量问题，特，特别是端部防是端部防晕层工工艺不不好。次要原因是好。次要原因是发电机机进油比油比较严重，运行重，运行环境不好。境不好。n故障故障处理是理是现场更更换了两根定子了两根定子线棒。其后因端部防棒。其后因端部防晕处理理问题引引发全全国国20余台同厂家、同型余台同厂家、同型发电机的普机的普查和和现场检修、修、处理。理。11制造制造质量量问题照片照片3（铁心心严重松重松动和磨和磨损）12定子定子铁心故障心故障实例例1n广广东沿海某沿海某电厂厂2号机（国号机（国产600MW），水），水氢氢冷却方式，运行冷却方式，运行大大约2年后于年后于2006年年7月机月机组按按计划停机大修，划停机大修，发现故障。故障。n励端励端8点到点到11点位置的定子点位置的定子铁芯芯边端有端有较多的黑色泥状油多的黑色泥状油污，油，油污从从11点位置点位置处（18与与19槽槽间）开始，至）开始，至8点点钟位置位置结束，沿束，沿转子旋子旋转方向形成方向形成扩散状。散状。n检查发现在励在励侧铁芯芯边端（端（阶梯梯齿）靠近）靠近压指指处的的铁芯硅芯硅钢片片齿部部发生生严重的片重的片间松松动磨磨损现象，磨象，磨损的硅的硅钢片已磨成粉状。多片已磨成粉状。多处磨磨损分分别形成蜂形成蜂窝状（最状（最严重重处25*30mm），硅），硅钢片磨片磨损深深15mm20mm，有数十片硅，有数十片硅钢片片发生断生断齿。n故障原因与制造故障原因与制造质量有关，也存在量有关，也存在严重的重的发电机机进油油问题，运行，运行环境不好。境不好。n故障的故障的处理是整个定子返回制造厂大修，更理是整个定子返回制造厂大修，更换部分部分铁心片。心片。13国国产大型汽大型汽轮发电机机的定子的定子铁心故障心故障问题n历史史经验：通常运行超：通常运行超过10年才出年才出问题。n目前有的新机运行不到两年，定子目前有的新机运行不到两年，定子铁心即心即出出现松松动、磨、磨损、缺、缺齿等等严重故障，甚至重故障，甚至呈呈现群群发趋势，近几年至少已，近几年至少已经有有4台台600MW等等级发电机机为此大修定子。此大修定子。n制造工期制造工期缩短和施工工短和施工工艺控制控制问题为主。主。14转子制造子制造质量量问题n内蒙某内蒙某电厂厂4号机（号机（600MW），运行不），运行不到一年因振到一年因振动过大，按大，按计划停机划停机检修，修，抽抽转子子时有有绝缘块从从转子端部脱落掉出。子端部脱落掉出。n经拔下拔下护环检查，发现俗称俗称“小扁担小扁担”的的绝缘挡板没有安装板没有安装销钉，致使部分，致使部分绝缘部件脱离原位和脱落。部件脱离原位和脱落。15制造或安装中的制造或安装中的问题照片照片（线棒主棒主绝缘被金属异物破坏）被金属异物破坏）16故障点故障点绝缘解剖照片解剖照片17定子定子线棒棒绝缘损坏故障坏故障实例例2n广广东沿海某沿海某电厂厂2号机定子号机定子绕组运行中定运行中定子一点接地子一点接地报警，停机警，停机检修，通修，通过直流直流耐耐压试验找到放找到放电点，是米粒大点，是米粒大铁磁性磁性异物运行中异物运行中发热和振和振动造成汽造成汽侧下下层2线棒局部棒局部绝缘损伤产生爬生爬电。n更更换故障故障线棒棒过程中，厂家工作人程中，厂家工作人员野野蛮施工，致使另一根下蛮施工，致使另一根下层线棒棒绝缘被砍被砍伤，为此在此在现场更更换大量大量线棒。棒。18耐耐压试验时发现另一另一线棒棒绝缘因施工被破坏因施工被破坏19安装安装质量量问题照片（漏装照片（漏装挡板）板）缺失2块盖板20新机新机铁心温度异常情况心温度异常情况（漏装（漏装挡板造成）板造成）n2006年年9月投月投产，从并网，从并网带负荷开始，荷开始，铁心温心温度偏高。除端部温度正常外，中段度偏高。除端部温度正常外，中段铁心心8个个测点除一个点除一个测点可能点可能损坏外，其余坏外，其余测点温度都明点温度都明显高于同型号机高于同型号机组。满负荷运行荷运行时，无功控制，无功控制30MVA以内，才能保持以内，才能保持铁心温度不超心温度不超过110度。相同工况下，度。相同工况下，红外成像外成像仪测外壳温度比同外壳温度比同型机高型机高20左右，左右，说明明铁心大面心大面积发热。同型。同型号的机号的机组，满负荷荷时，铁心温度一般心温度一般为七八十七八十度。度。21运行中弓形引运行中弓形引线烧断事故照片断事故照片22定子弓形引定子弓形引线烧断故障（多起）断故障（多起）n浙江沿海某浙江沿海某电厂厂1号机（号机（600MW），），2006年年4月投月投产，2006年年9月运行中在月运行中在满负荷情况下突荷情况下突发定子定子绕组接地保接地保护动作跳机。作跳机。n事故起因是事故起因是C相弓形引相弓形引线水流量不足，造成水流量不足，造成C1分支局部分支局部过热熔断，然后熔断，然后C2分支承分支承担了担了C相全相全电流，达到流，达到额定的定的1.73倍（倍（单支支额定定电流流9.62kA），），导致致C2支路支路（上（上层12-18线棒，下棒，下层37-1线棒串棒串联）共）共14根根线棒棒严重重发热。其中。其中7根下根下层线棒由于散棒由于散热条件不如上条件不如上层线棒，棒，线棒出水温升尤其迅速，棒出水温升尤其迅速，仅几分几分钟就使就使C2下下层线棒棒过热，主，主绝缘损坏，坏，C相相对地短路，地短路，发电机保机保护动作跳机。作跳机。为此更此更换了了20多根多根线棒（包括下棒（包括下层7根）。根）。n已先后有多台已先后有多台发电机机发生同生同样引引线烧断事故，分析确断事故，分析确认直接原因是安装直接原因是安装质量量问题造成引造成引线冷却水管冷却水管过细（设计是是38mm内径，内径，实际是是20mm27mm）。）。n多数多数发电机幸运的因保机幸运的因保护及及时动作，事故作，事故损失失较小，小，仅需要更需要更换引引线，少数，少数发电机机损失惨重，如山失惨重，如山东1台台发电机机为此更此更换全部上全部上层线棒和棒和11根下根下层线棒。棒。23发电机端部弓形引机端部弓形引线烧断断问题n以美国西屋制造技以美国西屋制造技术生生产的的发电机机为主：主：n设计问题：并：并联水路水路长短互差短互差过大。大。n安装安装问题：需：需现场施工的内冷水管管径施工的内冷水管管径过细，未达到制造厂要求。制造厂也没有明确未达到制造厂要求。制造厂也没有明确说明。明。n至少至少8台台发电机故障，属于群机故障，属于群发性事故。性事故。24发电机安装机安装质量事故一例量事故一例n某厂某厂600MW汽汽轮发电机安装机安装过程中，穿程中，穿转子子时，已，已经进入内膛的入内膛的转子因子因钢丝绳滑脱造成滑脱造成转子一子一头下滑跌落在定子内膛下滑跌落在定子内膛上，使上，使压指下沉以至指下沉以至压伤定子定子线棒棒绝缘，在随后的在随后的发电机耐机耐压交接交接试验时一根一根线棒棒绝缘击穿，穿，为此此现场更更换一根定子一根定子线棒，其他已受棒，其他已受损的的线棒在通棒在通过电气气试验以后投运，但也以后投运，但也计划更划更换。25安装、安装、调试质量量问题实例例n福建某福建某600MW汽汽轮发电机机抢工期工期进度，度，氢气干燥器没有投运就开始气干燥器没有投运就开始试运，运，转子子绝缘电阻从合格阻从合格变到不合格，再重新到不合格，再重新处理理转子子绝缘，反而影响了工期，甚至已，反而影响了工期，甚至已经造成造成转子子绕组内内伤。n山西某山西某300MW汽汽轮发电机因安装失机因安装失误，使机内大量使机内大量进水，不适当的水，不适当的电气气试验使使转子子绕组产生匝生匝间故障故障隐患。患。26运行和运行和检修修问题发电机机氢气爆炸气爆炸n300MW及以上容量汽及以上容量汽轮发电机，机，2000年以后至少年以后至少6次爆炸事故。次爆炸事故。n运行中运行中1次，起机次，起机时1次，次，检修修时4次。次。n人身人身伤亡和亡和设备损坏情况。坏情况。n氢气气浓度度4%75%和和氢爆点火能量是爆点火能量是爆炸前提。爆炸前提。2728定子端部拉定子端部拉紧楔松楔松动造成造成绝缘磨磨损故障故障29660MW超超超超临界汽界汽轮发电机机问题n2009年下半年至今已年下半年至今已经发现多起新投多起新投产仅几个月的几个月的660MW发电机定子机定子绕组端部松端部松动磨磨损。n外外观检查以端部内撑以端部内撑环拉拉紧楔松楔松动为主要特征。主要特征。n严重的已重的已经绝缘击穿，不得不大面穿，不得不大面积更更换线棒。棒。n引引进技技术生生产。原工。原工艺要求拉要求拉紧楔螺栓安装楔螺栓安装时测量量弹簧簧垫片片变形尺寸，形尺寸，为提高施工效率制造厂改提高施工效率制造厂改为用用紧力扳手。力扳手。材料国材料国产化后化后垫片片刚度偏高，原度偏高，原紧力扳手力扳手设定使定使垫片片变形不形不够，未出厂已，未出厂已经是松是松动的。的。n群群发性。涉及性。涉及44台机，其中一台运行中台机，其中一台运行中发生接地事故。生接地事故。30因定子因定子绕组端部振端部振动导致的致的绝缘事故事故31绕组端部振端部振动问题导致致绝缘事故事故n某厂某厂1 1号机（号机（600MW600MW）20022002投投产，20072007年年1010月运行中突月运行中突发定定子接地保子接地保护跳跳闸，停机，停机检查发现下下层#16#16线棒棒水水电接接头处烧穿，穿，周周围有大量熔化的有大量熔化的铜颗粒，内端盖粒，内端盖对应位置大片熏黑。端部位置大片熏黑。端部存在明存在明显的松的松动和磨和磨损现象，如励象，如励侧端部有大量黄粉和部分端部有大量黄粉和部分严重松重松动的的紧固件。固件。n更更换两根下两根下层线棒和全部上棒和全部上层线棒，棒，抢修工期修工期1个月。个月。n近年已近年已发生多起生多起类似事故。似事故。n振振动过大与制造大与制造质量（主要是施工工量（主要是施工工艺不良）有关。不良）有关。n某厂某厂4 4发电机去年相机去年相继两次同两次同样事故，目前已事故，目前已经安装振安装振动测点点监视运行。运行。32发电机定子机定子绕组端部端部线棒棒绝缘磨磨损 一台一台发电机典型故障原因及后果机典型故障原因及后果l进口口500MW汽汽轮发电机机定定子子绕组绝缘磨磨损至至空空心心铜导体体磨穿，内冷水箱大量漏磨穿，内冷水箱大量漏氢，及，及时停机使故障未停机使故障未扩大。大。l事事故故直直接接原原因因是是端端部部线棒棒绑扎扎工工艺不不良良，绑线细，绑块棱棱角角锋利，同利，同时设计存在存在问题。l该发电机励机励侧端部端部绕组可能存在可能存在100Hz频率的共振率的共振现象。象。l在在现场更更换了全部定子了全部定子线棒，局部更新了定子棒，局部更新了定子绕组端部的端部的紧固系固系统，为此共停机此共停机118天。天。33The partial of Worn Out on Bar3435定子定子线棒棒绝缘磨磨损问题n发电机受到短路冲机受到短路冲击后，后，应立即立即检查，运行半年至一年后运行半年至一年后应再次再次检查，例如，例如，一台一台进口口500MW发电机一次失磁事机一次失磁事故后的情况：故后的情况：n端部整体因受冲端部整体因受冲击当当时未未查出出问题，半，半年后停机年后停机检查发现绝缘磨磨损故障。故障。n上次局部修复上次局部修复时挤出多余的出多余的环氧泥松氧泥松动脱落，造成脱落，造成线棒棒严重磨重磨损，见照片。照片。3637防止定子防止定子线棒棒绝缘磨磨损的制造厂措施的制造厂措施 n绕组端部端部紧固系固系统设计和制造工和制造工艺问题n汽汽轮发电机定子机定子绕组端部端部结构采用新技构采用新技术、新、新标准准采用先采用先进的的绕组轴向可以自由伸向可以自由伸缩的柔性支撑的柔性支撑结构构执行定子行定子绕组端部固有端部固有频率和率和测量的新量的新标准准先先进的端部的端部紧固方式固方式设计严格的施工工格的施工工艺管理管理38某某电厂厂300MW汽汽轮发电机机实例例n检修中修中发现定子定子绕组端部端部严重松重松动（4根支架螺栓脱落、根支架螺栓脱落、12根螺栓松根螺栓松动、6处线棒棒绝缘磨磨损，其中一，其中一处露露铜）。）。n修复前模修复前模态试验，存在，存在101Hz的七瓣振型（模的七瓣振型（模态阻尼阻尼1.58%）和）和112Hz的八瓣振型的八瓣振型(模模态阻尼阻尼1.88%)，端部松，端部松动与共振可能有关系。与共振可能有关系。n检修中修复了修中修复了绝缘，重新，重新紧固了端部，复固了端部，复测模模态时发现从从89.5Hz137.9Hz之之间无固有无固有频率，原有的固有率，原有的固有频率模率模态阻尼从不到阻尼从不到2%升高到升高到4.45%，达到比，达到比较理想的端部理想的端部结构构状状态，既，既证明了明了检修的效果，也修的效果，也说明明发电机出厂机出厂时端部端部结构构应该是合格的，运行几年后逐是合格的，运行几年后逐渐发生松生松动，端部，端部线棒的棒的固有固有频率和模率和模态随之改随之改变，因，因为有了靠近双倍有了靠近双倍频的振型，的振型，更加重了松更加重了松动和磨和磨损的程度。的程度。这一例子一例子说明，出厂明，出厂时端部端部结构构测试合格的合格的发电机，运行一段机，运行一段时间后可能会后可能会发生生变化，化，定期定期检查端部端部结构和构和进行模行模态试验是必要的。是必要的。39防止定子防止定子线棒棒绝缘磨磨损的的检修措施修措施 n加加强预防性防性检修修n仔仔细检查发电机定子机定子绕组端部的端部的紧固情况固情况n查找找是是否否有有绝缘磨磨损的的痕痕迹迹，尤尤其其是是发现有有环氧泥氧泥时，借助内，借助内窥镜等工具等工具进行行检查40防止定子防止定子线棒棒绝缘磨磨损的在的在线监测措施措施 q开展状开展状态检修修监视发电机运行机运行n监视发电机定子内冷水系机定子内冷水系统的漏的漏氢情况（情况（GB/T7064）对内冷水箱中含内冷水箱中含氢量量进行行监测建建议安装安装发电机在机在线监测漏漏氢浓度的装置度的装置41监视发电机定子内冷水系机定子内冷水系统中漏中漏氢情况意情况意义重大重大n定子内冷水箱中有定子内冷水箱中有氢气逸出表明：气逸出表明：可能可能线棒棒绝缘磨磨损水接水接头密封失效密封失效焊缝开开焊绝缘引水管引水管损伤等等n水系水系统泄漏可能引泄漏可能引发相相间或或对地短路事故。地短路事故。n2008年年发布布的的新新版版GB/T7064隐极极同同步步发电机机技技术要要求求：水箱上：水箱上氢气气浓度度2报警、警、10申申请停机。停机。42内冷水系内冷水系统故障最新典型案例故障最新典型案例n我国某我国某电厂一台厂一台1000MW超超超超临界火界火电机机组，日本日立公司生，日本日立公司生产，自自20062006年年(投运不投运不到一年到一年)发现定子内冷水定子内冷水进水水压力逐力逐渐升高、升高、流量逐流量逐渐下降。下降。n具体数据：具体数据：2006年年11月月27日水日水压374kPa时水流量水流量128t/h，到，到2007年年8月月26日日压力力485kPa而水流量而水流量仅119.2t/hn压力增加力增加约30，水流量反而降低，水流量反而降低743内冷水内冷水压力、流量及启停力、流量及启停时间曲曲线 44内冷水内冷水进水水压力力内冷水内冷水进水流量水流量机机组启停启停时间44空心空心导线堵塞情况堵塞情况n将部分将部分绝缘引水管拆下，用内引水管拆下，用内窥镜由定子由定子线棒鼻端水棒鼻端水电连接接头处对空心空心导线进行行检查。检查发现：已拆开的：已拆开的4根根线棒汽棒汽侧（出水端）堵塞（出水端）堵塞严重，部分空心重，部分空心导线接近堵死；励接近堵死；励侧（进水端）水端）检查未未发现明明显异常。异常。45 汽汽侧（出水端）（出水端）线棒棒空心空心导线照片照片 45堵塞物化堵塞物化验成份成份含量含量CuCu（%）72.05 72.05 FeFe（%）0.48 0.48 总硬硬（%）4.95 4.95 备 注注 换算后：算后：CuOCuO：90.05%90.05%，FeFe2 2O O3 3：0.69%0.69%，总硬硬:4.95%:4.95%，P P2 2O O5 5:0.13%,:0.13%,SiOSiO2 2:0.0085%:0.0085%，主要成分是，主要成分是铜。46n对冲出的黑色粉末状物冲出的黑色粉末状物质进行化行化验，其中，其中铜元素占元素占72.05%，换算算为CuO占占90.05%，说明堵塞物主要明堵塞物主要为铜腐腐蚀生成。生成。46水内冷水内冷绕组水路堵塞故障分析水路堵塞故障分析堵塞的化学形成机理：内冷水堵塞的化学形成机理：内冷水对管壁的管壁的腐腐蚀生成的生成的铜离子离子结垢，有垢，有时可反冲出可反冲出絮状物（絮状物（铜化合物），在同化合物），在同样水水压下有下有水流量明水流量明显减少减少现象。象。另一种是异物另一种是异物进入水系入水系统，如某，如某电厂厂600MW新机新机168时烧损线棒，找到堵塞棒，找到堵塞物餐巾物餐巾纸。气堵：气堵：过热水蒸汽或其他气体气泡聚集。水蒸汽或其他气体气泡聚集。47部分厂家部分厂家对水水质的要求（参考）的要求（参考）n铜线：中性：中性贫氧系氧系统 含氧含氧0.5s/cm，离子交，离子交换器出口水器出口水导电率率0.2 s/cm，系，系统中含中含铜20ppb，离子交，离子交换器出口含器出口含铜5ppb。48水酸碱度与水酸碱度与铜线腐腐蚀的关系曲的关系曲线49内冷水内冷水质控制控制标准和准和实际情况情况内冷水内冷水标准：准：DL/T801-2002规定定pH值79，含，含铜量量40 g/L，电导率率2 S/cm。研究表明：理。研究表明：理想情况想情况pH值是是89腐腐蚀最小，含最小，含铜量量应该能能够做到做到20 g/L，电导率率则放放宽到到2.0 S/cm，否，否则pH值很很难高于高于8。该标准已准已经被修被修订为2010版。版。2008版版GB/T 7064：pH值89，含，含铜量量20 g/L，电导率率0.4 S/cm 2.0 S/cm 水水质控制情况：目前大量控制情况：目前大量电厂厂pH值达不到达不到8，甚至低，甚至低于于7.5，需要，需要对水水处理理设备进行改造。行改造。50pHpH(25(25)电导率率(1)(1)(25(25)S/cmS/cm含含铜量量g/Lg/L溶氧量溶氧量(2)(2)g/L/L8.08.09.09.00.40.42.02.020207.07.09.09.03030注：注：1 1为防止防止 pH pH 过低低设定下限。定下限。2 2 仅对 pH8 pH8 时控制。控制。2010年年发布的布的DL/T801-2010中中关于空心关于空心铜导线内冷水控制内冷水控制规定定51DL/T801-2010中中关于空心关于空心铜导线的几点的几点说明：明：n将将pH值由由7升至升至8时，铜的腐的腐蚀率可下降率可下降为1/6；由从由从8升至升至8.5时，腐，腐蚀率下降率下降为1/15。n提高提高PH可采用可采用Na型混床、型混床、补凝凝结水、精水、精处理出水理出水加氨、加加氨、加NaOH等方式。等方式。n因直流泄漏和耐因直流泄漏和耐压试验需要，可需要，可临时将将电导率降至率降至0.4以下。以下。52防止内冷水管路堵塞措施防止内冷水管路堵塞措施n严格按照厂家要求和最新格按照厂家要求和最新标准控制内冷水水准控制内冷水水质，当，当检测出水出水质不不合格合格时需要采取措施和加需要采取措施和加强检测频度，必要度，必要时更更换水水处理理设备。n内冷水系内冷水系统的的经常性反冲洗常性反冲洗n检修修时分支水流量的分支水流量的检测（超声法）（超声法）n检修修时的的热水流水流试验（JB/T6228-2005）n安装和安装和调试时注意管路是否符合要求（水阻小：管径足注意管路是否符合要求（水阻小：管径足够大和减大和减少不必要少不必要转角；不得随意加减管路和角；不得随意加减管路和节门）n运行中水运行中水压力和水流量的力和水流量的监视和控制。和控制。53注意防止因水路堵塞引注意防止因水路堵塞引发绝缘故障故障n堵塞的堵塞的严重后果：局部重后果：局部线棒温度棒温度过热导致致绝缘损坏。坏。n反措反措规定定线棒温度及温差、水支路出水温度和温差比棒温度及温差、水支路出水温度和温差比较的限的限值，必要，必要时降降负荷直至停机荷直至停机检查，避免堵塞故，避免堵塞故障障扩大大为绝缘事故。事故。n迅速而及迅速而及时的的紧急降急降负荷荷可以防止局部可以防止局部过热故障故障扩大大为发电机机线棒棒烧损事故，如某事故，如某600MW发电机的引机的引线烧断事故，断事故，过热持持续6分分钟，为此更此更换53根根线棒。棒。n在集控运行的在集控运行的DCS中提前做好事故中提前做好事故预案。即使案。即使误判，判，紧急降急降负荷的荷的损失失远小于非停。小于非停。值得研究。得研究。54n汽、励两汽、励两侧护环全部判全部判废 n发电机机机机内内湿湿度度超超标是是护环应力力腐腐蚀裂裂纹主要原因主要原因n曾曾对华北北电网网42台台发电机机护环进行行的的超声波超声波检查和覆膜金相和覆膜金相检查统计：有有应力腐力腐蚀的的护环占占25.7%，因，因应力腐力腐蚀裂裂纹而更而更换的的护环占占16.6%发电机机护环应力腐力腐蚀故障故障实例例故障原因及后果故障原因及后果55防止防止发电机机护环应力腐力腐蚀的措施的措施n更更换为18Mn18Cr钢护环n发电机机护环抗抗应力腐力腐蚀优选钢材料材料n该材料价格材料价格较高，而且目前主要靠高，而且目前主要靠进口口nGE公公司司规定定18Mn5Cr钢护环使使用用6年年要要更更换，并建，并建议更更换为18Mn18Cr钢护环。n西西门子子公公司司称称其其为“免免维护护环”，并并认为因因维护上减少了支出，可很快收回投上减少了支出，可很快收回投资。56防止防止发电机机护环应力腐力腐蚀的措施的措施l降低降低发电机机氢气湿度气湿度l发电机机内内氢气气湿湿度度过高高是是50Mn18Cr4WN护环发生生应力腐力腐蚀裂裂纹的主要的主要诱因因l降低降低氢气湿度的主要措施是：气湿度的主要措施是：严格格执行行发电机机有有关关标准准：发电机机内内的的氢气气湿湿度度用用在露点温度表示在露点温度表示时允允许值为-250 防止向防止向发电机内漏油机内漏油 保持保持发电机机氢气干燥器运行良好。气干燥器运行良好。57 转子子绕组匝匝间短路或接地故障短路或接地故障发电机事故机事故实例例投投运运不不到到两两年年的的一一台台QFSN-300-2型型汽汽轮发电机机运运行行中中发生生转子子绕组匝匝间短路接地故障短路接地故障检查发现汽汽侧护环下下绝缘瓦瓦烧损，有有短短路路放放电、铜线烧损痕痕迹迹绝缘隔板表隔板表层炭化炭化对应绝缘瓦瓦烧穿穿处的的护环内内壁壁上上有有一一块黑黑色色金金属属物物的的滴滴熔区熔区（80mm50mm3mm）58 转子子绕组匝匝间短路或接地故障短路或接地故障该发电机机转子匝子匝间短路故障原因分析短路故障原因分析l制造制造质量不良是主要原因量不良是主要原因l机内机内遗留异物的可能性比留异物的可能性比较大（化大（化验铝成分多）成分多）l发电机运行中机内漏油机运行中机内漏油现象象严重重59 转子匝子匝间短路故障危害短路故障危害o转子匝子匝间短路故障是汽短路故障是汽轮发电机常机常见故障故障o轻微的故障可能微的故障可能仅是是导致局部致局部过热和振和振动增大增大o严重的故障可重的故障可发展展为转子接地和大子接地和大轴磁化磁化o随随着着调峰峰需需求求增增加加，发电机机转子子绕组匝匝间短短路路故故障障有上升有上升趋势60转子匝子匝间短路故障的短路故障的发现和和处理理n交流阻抗交流阻抗试验和直流和直流电阻阻测量判断匝量判断匝间短路灵敏度短路灵敏度和准确度都不能和准确度都不能满足需要足需要n采采用用RSO脉脉冲冲法法（可可测动态）、波波形形法法（可可在在线监测）和）和测量分包量分包压降等新技降等新技术、新方法、新方法n检修修或或运运行行中中监测转子子匝匝间短短路路的的检测装装置置或或在在线监测装置（波形法、直阻装置（波形法、直阻计算和算和电磁磁计算法）算法）n运运行行中中监视发电机机有有功功和和无无功功与与转子子电流流的的对应变化关系，以及振化关系，以及振动是否有异常是否有异常61 防止防止转子匝子匝间短路故障的措施短路故障的措施n提高提高设计、制造工、制造工艺等方面等方面质量量n在在制制造造、运运输、安安装装及及检修修过程程中中防防止止有有焊渣渣或金属屑等微小异物或金属屑等微小异物进入入转子通子通风道内道内n提高提高发电机密封油系机密封油系统的制造和运行水平的制造和运行水平n解决解决发电机机进油油问题压差差阀和平衡和平衡阀卡卡涩氢气泄露气泄露严重重运运行行中中的的对策策是是保保持持氢气气压力力的的稳定定，避避免免低低氢压下下运运行行、避免回油不避免回油不畅 62铁心磨心磨损、松、松动及及铁心片心片间短路故障短路故障2一台运行一台运行10年的年的QFQ-200-2型型200MW汽汽轮发电机机 检修中修中发现励励侧端部大面端部大面积铁心片明心片明显呈呈现铁心片松心片松动、磨、磨损、缺、缺齿，并磨，并磨损了了线棒棒绝缘现场拆除了全部拆除了全部线棒，更棒，更换边段段铁心心现场铁心叠心叠压和重新下和重新下线避免返厂大修，否避免返厂大修，否则除工期除工期长外，运外，运费是巨是巨额开支开支63646566常常见定子定子铁心故障原因分析心故障原因分析n运行中振运行中振动以及磁滞和以及磁滞和涡流流损耗造成的耗造成的发热n制造制造质量差和量差和长期振期振动和和发热的的联合作用合作用n松松动后造成后造成齿部振部振动加大，加大，铁齿疲疲劳断裂断裂n引引发局部磨局部磨损、掉、掉齿、片、片间短路短路n局部局部铁心心过热、局部、局部烧损n齿片磨片磨损破坏破坏线棒主棒主绝缘，继而引而引发线棒短路放棒短路放电，大面大面积破坏破坏线棒或棒或铁心心n故障早期故障早期现象：油泥状异物，明象：油泥状异物，明显齿部松部松动n另一种突另一种突发性的性的铁心故障：金属异物落入气隙心故障：金属异物落入气隙 67铁心故障的心故障的查找找 l油泥状异物，油泥状异物，经化化验含有大量含有大量铁成分成分l铁损试验，通，通过表面温度表面温度测量量查找故障部位找故障部位l铁心故障探心故障探测仪（ELCID）lELCID查找找铁心故障与普通心故障与普通铁损试验方法比方法比较 68常常规铁损试验的特点的特点n需要的激磁需要的激磁电流大，需要流大，需要电源容量大源容量大n需要需要红外成像外成像仪扫描描n可以准确找到定子可以准确找到定子齿顶表面表面过热故障点，有故障点，有试验行行业标准（激磁准（激磁量和量和试验持持续时间、允、允许热点温升和与周点温升和与周围温差温差值等）等）n试验时间较长并且并且试验成本成本较高高n判断判断齿深部片深部片间短路故障不灵敏短路故障不灵敏n不属于非破坏性不属于非破坏性试验，试验过程可能增加原始故障程可能增加原始故障严重程度，增重程度，增加修复加修复难度度69定子定子绕组端部端部绝缘放放电损伤l2006年年初开始，有一些新投年年初开始，有一些新投产不久的国不久的国产600MW汽汽轮发电机出机出现定子定子绕组端部端部绝缘放放电损伤情况，故障情况，故障严重的重的发电机不得不更机不得不更换部分部分线棒。棒。l起起晕电压偏低是故障的原因之一，同批生偏低是故障的原因之一，同批生产的多台的多台发电机机测定定仅13kV18kV，（制造厂，（制造厂规定定应不低于不低于1.0倍倍额定定线电压20kV）。）。l主要原因主要原因还有有绕组制造装配工制造装配工艺和材料和材料质量量问题、特、特别是防是防晕结构构设计、工、工艺和防和防晕材料材料问题。l运行中运行中发电机湿度大和机内机湿度大和机内进油比油比较严重是外部原因。重是外部原因。l为赶工期使施工工赶工期使施工工艺质量没控制好是目前特殊国情。量没控制好是目前特殊国情。l大型空冷大型空冷发电机、特机、特别是抽水蓄能是抽水蓄能电机的机的电晕、绝缘老老化化问题。70一台抽水蓄能一台抽水蓄能发电电动机的防机的防晕层破坏破坏现象象7172