发电机不拆端盖更换绝缘引水管工艺研究

刘秀明

摘 要：结合东方电机厂发电机绝缘引水管分布位置特点，根据发电机产品出厂说明书关于发电机绝缘引水管安装及手包绝缘处理工艺要求，论证在不拆开发电机端盖和内隔板的条件下，对发电机缺陷绝缘引水管进行更换和后续电气预防性试验的可行性。通过现场实践，该项工艺能够大大缩短绝缘引水管更换工作的整体工期，缩小检修作业面，减轻检修工作量，降低消缺成本，提高了发电机的可靠性。

关键词：发电机；不拆端盖；绝缘引水管更换；手包绝缘

中图分类号：TM934 文献标识码：A

某电厂#2汽轮发电机组是由东方电机厂生产的QFSN-300-2-20型三相两极同步发电机。发电机定子绕组采用水内冷冷却。定子进水压力0.1MPa～0.2MPa。2012年11月，检修人员在对#2发电机停备例行内检过程中，发现发电机励端9点钟方向引水管汇水管侧铜螺母存在一长度46mm横向裂纹，需要更换绝缘引水管。如果按照发电机绝缘引水管标准流程进行，需要停运油系统，拆除主副励磁机、发电机端盖和内隔板，至少要在机组停运10天后才能进行，消缺时间成本、人力成本和检修工作量太高。励端9点钟方向接近水平位置，作业空间相对宽敞，检修人员作业难度小，通过充分的分析、论证，决定进行不拆端盖更换绝缘引水管工作。

1 工作准备

1.1 安全措施

1.1.1 制定更换引水管作业指导书和三措一案，并经过审批。

1.1.2 进入膛内工作人员必须熟悉发电机膛内结构，熟悉绝缘引水管更换作业指导书和技术方案。

1.2 工器具、材料准备

1.2.1 主要材料

绝缘引水管（3Q1952）2根，锥形垫圈（4Q5388）4个，无碱玻璃纤维带（0.1×25）5盘，五维玻璃丝带（0.3×25）5盘，环氧树脂（618）5kg，固化剂（650）5kg，环氧桐马玻璃粉云母带（D606-10.14×25）5盘，云母粉3kg，丙酮5瓶，白面3kg，氟利昂气体10kg。

1.2.2 主要工具

锋钢刨刀2把，小号木柄铁锤一把，乳胶手套4双，白洋布10m，250W红外线灯4盏。

2 旧绝缘引水管拆除

2.1 联系运行人员停运内冷水系统，打开发电机内冷水回水母管放水门将机内存水放干净。

2.2 将高纯氮气管接入定子内冷水放空气门，打开阀门，使用高纯氮气从定子内冷水放空气门处对发电机内冷水管路进行吹扫，将发电机内存水吹干净。

2.3 将缺陷引水管鼻端一侧锥形体用白洋布与其他绝缘引水管周围完全隔离，防止在剔除手包绝缘过程中产生的杂物、碎片散落发电机膛内。

2.4 用刨刀敲打定子线棒与引水管接头处外绝缘层（锥型体外绝缘），剔除绝缘层。剔除靠近绝缘引水管压接处绝缘时，应轻轻敲击，防止绝缘引水管损坏，管内残留积水流入发电机定子膛内。

2.5 对引水管两端管口螺纹进行检查，将杂物清理干净，防止拧开铜螺母时杂物进入线棒空心导线内。

2.6 对比旧绝缘引水管尺寸，按原有长度制作新绝缘引水管，确保新引水管与缺陷引水管型号及外形尺寸一致。

2.7 用扳手首先拆开引水管与汇水管一端螺母，查看管路内是否有积水，如有将管口用塑料布包扎好，防止存水流入膛内；继续拆除另外一端螺母，同时做好防止管内存水流入膛内措施。

2.8 对引水管汇水管、鼻端两侧管口螺纹进行检查，确认螺牙无磨损后，将定子出线鼻端管口、内冷水汇水管管口分别用白布包好，防止异物进入。

2.9 用和好的白面（以不黏手为宜）对发电机膛内所有在剔除绝缘过程中可能落入绝缘碎片的部位进行吸附，防止杂物遗留在定子膛内，造成线棒绝缘磨损。

3 新绝缘引水管试验、安装及手包绝缘制作

3.1 新绝缘引水管试验

（1）对新引水管进行外观检查，重点检查各部位有无磨损、裂纹。

（2）根據引水管管径，制作发电机内冷水引水管专用打压工具一套，在环境温度相对稳定的房间内，向引水管内缓慢充入氟利昂气体至0.2MPa，用卤素检测仪检查绝缘引水管各部位气体无泄漏。

（3）将引水管内氟利昂气体逐渐升压至0.3MPa，检查压力表有无下降，用压缩空气将引水管周围气体吹干净，用卤素检漏仪检漏。

（4）将引水管内氟利昂气体逐渐升压至0.8MPa，保压30min，观察压力表无下降，用卤素检漏仪再次检漏，试验合格后泄压。

3.2 新绝缘引水管安装

（1）再次对比、确认新引水管与旧引水管型号及外形尺寸一致。过短螺母将无法与两侧螺纹对接，过长则将影响到绝缘引水管与发电机内隔板端盖的绝缘距离。更换后绝缘引水管与端盖的距离应大于2cm。

（2）将已经退火处理的紫铜密封垫安装在管口螺母内，装上新引水管，对引水管两端螺母进行紧固，两头螺母同时带上后，引水管应无受力、扭曲。

（3）内冷水水质化验合格后，联系运行人员投入发电机内冷水。为防止发电机定子膛内进水，安排一个人在发电机励端人孔门处，持对讲机与集控室运行监视人员保持联系，一人监视运行人员操作内冷水进出水门，压力达到0.1MPa时，保持压力10min，观察引水管两端管口密封垫处无渗漏水。

（4）确认引水管两端密封良好后，全开内冷水泵入口手动门，逐步关闭内冷水出口门，使内冷水压力达到0.5MPa，观察引水管管口密封垫处无渗漏水。同时检查汽励端定子线棒所有引水管接口，应无渗漏水情况，如发现有渗水现象，立即通知运行人员停运内冷水系统。

（5）全面检查内冷水系统漏点后，0.5MPa下对发电机内冷水系统打压8h。检查汽励两端定子线棒所有引水管接口无渗漏水，转入下一道工序。

3.3 绝缘引水管线棒侧手包绝缘处理

（1）确认内冷水系统保压试验合格，超声波流量试验正常，测量发电机直阻合格。

（2）将塑料盆用白洋布蘸丙酮擦洗干净，调和环氧树脂，按照1∶1比例将环氧树脂与固化剂调好，用毛刷充分搅拌均匀。

（3）将环氧桐马玻璃粉云母带截成长度50cm左右若干段，放入调好的环氧树脂内，浸泡5min。

（4）戴上用丙酮擦洗干净的医用乳胶手套，将引水管与定子线棒接头处用浸泡好的云母带半压叠式对鼻端绝缘引水管进行包裹，依次包扎30～40层，包扎在绝缘引水管上的长度不小于150mm。包绕期间保持力度均匀，一边包绕，一边用手从表面积压，挤出各层之间残留的气泡，避免出现手包绝缘质量不合格。

（5）将环氧树脂绝缘腻子和成稠泥状，环氧腻子配方要求：环氧树脂100%+环氧固化剂100%+环氧云母粉200%，环氧腻子以不黏手为宜，中间不允许有气泡或云母粉疙瘩，湿度偏小时添加丙酮进行稀释。

（6）将环氧腻子填料均匀填满水电接头鼻端缝隙，并将填料修成锥形，锥形头外径不小于原来绝缘层厚度。手包绝缘外部应该色泽均匀，形状适当，没有明显的错位、突起或者气泡等现象。

（7）在环氧填料外层继续用浸泡好的云母带半压叠式包扎8～12层。

（8）将无碱玻璃丝带浸泡在调和好的环氧树脂内5min，用半叠包的方式包在手包绝缘锥形头云母带层外侧，包扎4～5层。检查手包绝缘有平滑的外形，各层间粘接良好，没有空隙、气泡、鼓包、突起等。

（9）手包绝缘包绕完成后，用250W功率的红外线灯泡进行烘烤干燥，烘烤干燥时间不少于24h。烘烤时红外线灯泡距离手包绝缘距离不小于150mm，手包绝缘表面温度应维持在50℃～65℃，防止温度过高，造成手包绝緣和附近引水管损坏，每4h调整一次红外线灯泡照射角度，保证手包绝缘锥形头各个部位都得到充分烘烤。

（10）在手包绝缘锥形头外侧刷环氧酯红瓷漆。

4 绝缘引水管更换后电气预防性试验

4.1 化验内冷水水质合格，在定子绕组通水情况下对手包绝缘进行电位外移试验。

4.2 在发电机手包绝缘外部用金属箔纸包扎，锡箔纸厚度0.5mm～1mm，包扎部位包括手包锥形绝缘与绝缘盒接缝处，以及绝缘盒与定子线棒接缝处。

4.3 对手包绝缘施加20kV直流电压，采用反向加压法，高压引线搭接在金属箔纸上，手包绝缘引线接头的泄漏电流应不大于8μA。

结语

2012年11月，#2发电机绝缘引水管更换后，经过两年多的观察运行，绝缘引水管各项参数正常，发电机电气预防性试验各项参数均合格。实践证明，结合汽轮发电机内部的结构特点，经过详细的技术分析、论证，控制好绝缘引水管更换的关键工艺和技术流程，不拆端盖更换绝缘引水管工作是完全可行的。不拆端盖更换绝缘引水管工作的实施，既消除了发电机运行中存在的安全隐患，也不需要停运盘车，缩短了发电机检修时间，同时因为不需要拆装发电机端盖和内隔板，也避免了一次发电机励磁机、油系统、密封瓦系统拆装的检修工作，安全效益和经济效益非常明显，值得各兄弟单位借鉴和推广应用。

参考文献

[1] QFSN-300-2-20型300MW汽轮发电机随机说明书[R].东方电机厂，1998.

[2] Q/CDT 107 001-2005，电力设备交接和预防性试验规程[S].