浅议3例发电机冷却系统故障分析与处理

孙国彬

(大唐淮北发电厂，安徽淮北 235000)

0 引言

发电机是发电厂的核心设备，其安全状况直接关系到发电厂的经济利益。大型发电机组在网期间的安全运行与否，还将对国民经济运行构成直接影响。笔者结合近期3例大型发电机组冷却系统设备事故处理，对试验和测量数据进行分析，与读者共同探讨当发电机组系统发生异常或事故现象时，如何进行科学试验与分析，及时将事故根源消除，以确保电力系统安全运行。

1 某厂G号发电机定子线圈水电接头处漏水情况及处理

1.1 设备异常现象

某厂G号发电机C级检修(小修)，在做定子泄漏电流试验时，发现U相泄漏电流与V、W相进行比较，严重不平衡，是其它两相的4倍，试验数据见表1。定子水压试验情况:试验压力0.5 MPa，历时8 h，压力下降到0.4 MPa，即压力下降了0.1 MPa，定子水压试验不合格，但机内检查并未发现水迹。

发电机进行试验，电气试验数据如表1所示。

表1 测试记录

机组发电站内编号:G号发电机

额定电压:20 000 V

型 号:QFSN-300-22Y

额定电流:10 189 A

励磁电流:2 510 A

励磁电压:302 V

频 率:50 Hz

出厂日期:2006年8月出厂编号:B0300SH05121

制造厂:上海电机厂有限公司

试验性质:C级检修

1.2 分析与处理

通过电气试验与水压试验情况对比，这两个试验有着必然的联系，极有可能是定子线圈有渗水现象，必须找到漏点才能从根源上消除设备事故隐患。通过与发电机生产厂家联系，提高水压试验的试验压力来查找渗漏点，将压力提到0.8 MPa，这时发现发电机汽轮机侧8点钟位置有一水电接头手包绝缘处有水滴渗出。

剥开手包绝缘发现三通焊口有一细小砂眼漏水。对漏点进行补焊。

1.3 处理后的试验结论

恢复绝缘引水管，水压试验合格;恢复手包绝缘。电气试验针对重新包扎的手包绝缘进行了电压外移试验，并进行了修后直流泄漏电流试验，数据如表2。

表2 修复后的试验记录

2 发电机冷水管脱落导致定子接地跳闸

2.1 事故经过

某年09月28日，某电厂发电机定子冷却水泄漏进发电机，定子接地保护动作，机组跳闸。9月28日12∶42，运行人员监盘时发现“3号发电机液位高”、“3号发电机液位高高”相继报警，氢气压力由0.288 MPa逐渐升高至0.39 MPa。值班人员立即进行汇报并对密封油系统、定子冷却水系统及氢气冷却器系统进行全面检查，并对发电机进行排污，发现有水排出。13∶05，在发电机排水过程中机组定子接地保护动作跳闸。机组跳闸后进行了紧急停机操作。

2.2 事故原因分析

3号发电机定子冷却水管路制造质量存在固有缺陷。发电机汽侧定子绕组3点钟位置处，汇水环至发电机绕组挠性绝缘引水管线圈侧接头脱落，是造成此次事故的直接原因。

3号发电机定子冷却水泵出口压力及发电机入口定子冷却水压力没有接入至DCS系统中，而仅在就地设置了压力表。运行人员对定子冷却水系统压力没有实时监视手段，是造成此次事故的间接原因。

2.3 定子冷却水箱水位仅就地装设了水位表，没有接入至DCS系统中，而仅有水位高、低报警信号。运行人员对定子冷却水箱水位没有实时监视手段，是造成此次事故的间接原因。

发电机排污发现有水后，运行人员没有按规程要求打闸停机，造成发电机进水量增加，是造成此次事故的间接原因。

2.3 防范措施与处理

1)充分利用机组设备检修的有利时机，对重要部件、重点部位进行详细全面地检查、检修、试验，降低和减少设备故障。

2)对发电机定子冷却水泵出口压力、发电机入口定子冷却水压力、定子冷却水箱水位计等表计接引至DCS系统中。对就地表计的数据要求巡检员按巡视检查时间记录，便于核对数据准确。

3)加强运行人员的的培训力度，工作中严格执行运行规程，牢固树立“保设备”意识。

3 发电机内冷水管泄漏，转子接地停机

3.1 事故经过

某年8月18日，某电厂9号发电机转子冷却水管路由于制造质量存在缺陷，焊缝砂眼发生贯穿性裂纹泄漏，造成机组停机检修。

8月18日3∶42，9号机发“转子一点接地”信号，复归后检查回路正常，测转子正极对地电压40 V，负极对地电压46 V，恢复信号、光子牌，信号消失。8月18日9∶15，检查发现发电机汽侧端盖沿气隙冷却水管往外渗水，9号机有功减至55 MW，外部检查无异常。10∶05，申请调度同意，22∶45，停机检修。

9月9日发电机转子启运发电机制造厂进一步检查，制造厂最终判明泄漏点为转子负极第8圈端部，第3匝线棒处冷却水管焊缝处有砂眼，在机组长期运行过程中，冷却水管路带压情况下，造成焊缝砂眼漏泄;抢修处理后返厂发电机并网。

3.2 事故原因

1)转子在制造过程中，冷却水管路焊缝有先天性焊接砂眼，制造质量存在缺陷，承受几年的高水压运行，发生贯穿性裂纹，最终导致漏水，暴露出制造工艺不良。

2)9号机转子线圈采用强迫水循环水内冷方式，正常运行时，冷却水压力0.784 MPa，在机组大小修时无法对线棒下部冷却水管路及焊缝的实际情况进行详细检查，也无法对焊口进行金属探伤检查，缺少对转子线圈焊缝的检查手段。

3.3 防范措施

1)在设备大、小修中，对检修计划进行统筹安排，充分利用检修设备的有利时机，对重要部件、重点部位进行详细全面地检查、检修、试验，同时，不放过对小的常规性项目的检查，维修，确保检修计划完整、全面，设备所应维修的部位能够全部涵盖。

2)加大技术培训力度，提高检修人员的检修水平以及分析和判断各种异常现象、隐蔽缺陷隐患的能力，才能有效地降低和减少设备频发的故障。

3)严格检修工艺、严肃检修纪律，从检修管理入手，狠抓检修质量管理。严格监督检修人员按照检修作业指导书、检修工序工艺卡的标准进行检修，逐条逐项开展检修工作，检修责任必须落实到人，对检修质量达不到要求者从严进行考核，做到检修到位、检查到位，考核到位。

4 结语

通过以上3例设备事故进行分析总结，必须加强设备监造，加强新建机组基建期的工程质量管理，全方位全过程抓住优化设计、优质安装、优化运行三个环节，提高工程建设质量、设备质量和生产准备质量，是防止机组投运后发生非计划停运的发生。在负荷高峰期尤其要加强机组的运行维护，及时消除设备缺陷，并积极利用机组的集中检修机会，搞好设备治理工作，提高设备的健康水平。新投产机组存在的主要问题是设备安装质量把关不严，导致部分存在缺陷的设备安装于现场，设备安装的过程监督不到位，部分设备的安装工艺没有达到相关质量要求，也有部分系统的设计不合理，为机组后续的安全运行埋下了隐患，机组投运不久便发生故障。因此要切实加强新建机组基建期的工程质量管理，摸清设备情况，尽快完善设备和系统，消除基建遗留问题，对存在的问题要制订整改措施，限期整改，实现新投机组即投产即稳定。为机组的大负荷运行奠定良好的基础，以有效控制机组非计划停运。