引进型600MW发电机氢油水系统异常情况分析和处理

周军

（武汉凯迪电力环保有限公司，湖北武汉　420223）

引进型600MW发电机氢油水系统异常情况分析和处理

周军

（武汉凯迪电力环保有限公司，湖北武汉420223）

发电机氢油水系统是发电机的核心辅助系统，据有关资料显示，在发电机运行过程中因漏水、局部水路堵塞、漏氢、漏油等辅助系统故障导致的发电机异常，占发电机意外事故率的30%左右。本文对引进型600MW发电机氢油水系统的安装、调试、运行中的常见问题作了简要分析，并对相应的处理措施进行了总结，为之后发电机的维护工作提供了参考。

发电机氢油水系统异常我国目前的600MV发电机氢油水系统及其设备，一般全套引进国外成熟的技术进行国产转换设计和生产。发电机主要采用真空净油型密封油系统、氢气系统和定子线圈冷却水系统并配备独立的仪表电器控制柜。虽然这些系统比较完善，但仍存在如漏氢量过大、氢气湿度法、差压阀及平衡阀失灵、发电机进油等诸多问题。本文对引进型600MW发电机氢油水系统中常见的问题进行了总结，并提出了一些建议。

1　氢油水系统

氢油水系统主要包括氢气控制系统、密封油系统、定子线圈冷却水系统和各设备配备的仪表系统等。氢气控制系统主要包括供氢控制装置、二氧化碳控制装置、氢气干燥器和监视气体压力等表计组成。供氢控制装置由两个氢气减压器并联组成，其结构十分紧密，一般设计为挂壁式，布置简便。氢站供给通过减压降压后向发电机输入氢气，可以实现自动补氢。密封油系统一般采用真空净油型系统，经汽轮机润滑油供油管导入，经过真空净化、油泵加压、压差调节阀整定、过滤后输入到密封瓦。定子线圈冷却水系统主要采用气动基地式温度调节阀、压力调节阀进行定子线圈的进水温度和压力的调节，使之参数稳定在合适的范围内。

2　常见的故障原因及处理措施

2.1信号管错误导致的非正常密封油调节

在密封油系统安装中，由于对密封油系统的平衡阀、压差阀信号管的重要性认知不足，导致了信号管连接口的随意安装，容易造成密封油系统无法正常调节的问题，进而可能导致发电机大量进油或定子内冷却水系统的油污染。如发电机气端平衡阀的信号管错误的接到了发电机励端口，而励端平衡阀的信号管则接到了发电机气端接口，会造成系统无法正常调试，导致发电机大量进油，造成严重的安全隐患。

其导致的主要原因是施工人员的认知不足和频繁的人事变动。因此，需要加强对技术人员的岗前培训工作，考核合格后方可上岗。在信号管道实际安装过程中，严格按照设计图纸和施工要求，进行信号管道装接施工。施工人员的人事变动中，需要做好交接工作。

2.2发电机进油

双流环式氢油密封系统分为空侧密封油和氢侧密封油，油密封装置一般位于发电机端盖内侧，通过轴颈与密封瓦之间的油膜防止氢气泄漏。密封瓦的空侧和氢侧是两个相对独立的油路，一般利用平衡阀控制两者的油压以维持平衡，避免了油路间的相互流串，防止了空气对氢气的污染，不需要另外加设真空净油装置。氢侧回油控制箱是氢侧油路的油源，在发电机使用中需要保持一定的油位，油位较高时，排油装置将油自动排入空侧油泵内，氢侧控制油箱中的油就得以保留，随着油位的升高自动通过回油腔进入发电机。这些现象大多发生在发电机调试阶段，此时发电机没有充入氢气。因此，只要发电机开始工作，最好能够充入0.2—0.3MPa的氢气或空气，并保持氢侧油系统同时运行。在调试过程中先开启空侧油泵，后启动氢侧油泵，调整运行状态下的氢侧油压，使之高于机内气压的0.08±0.01MPa，则能够保证密封油系统的安全运行，有效的避免了发电机进油事故的产生。

发电机进油的主要原因：①氢侧控制油箱的补油阀被强行打开，或其他排油阀被强行关闭，以及运行过程中浮球阀失灵等；②密封油系统中的阀门操作不当，如备用差压阀的旁路阀被开启等；③油档固定螺丝密封不良或密封橡胶垫破损等。因此，在发电机工作中需要定期进行检查维修，严格按照说明书操作，并对油档落实进行仔细清理。

2.3发电机中氢气纯度不足

由于空侧密封油和氢侧密封油是相对独立的，在运行中不容许两者的相互串流，避免空侧油对氢侧油质的污染。但在实际运行中，由于门内管道布置不当造成流体阻力不平衡；阀门质量不足，造成阀门控制不灵活或卡壳；密封瓦缝隙较大对氢气变化的跟踪调节困难，使得空、氢两侧出现串油现象。

若上述现象不断产生，那么空侧将持续向氢侧补油。由于空侧密封油来之主油箱箱，而其中的润滑油，因为汽轮机汽封漏气导致含有较高的水分和空气，在进入密封瓦与氢气接触时，分理出的水汽就会进入发电机，导致氢气纯度下降。

2.4非正常油氢压差范围内的运行

差压阀机构实际上是一个内置的波纹筒，其上部接有发电机内部氢气压力信号，内部接有空侧密封油泵输出口油压信号，波纹筒随着氢气压力和油压差值的变化而上下移动，从而引起下部阀门运转；氢气压力变化时引起密封油变化，始终保持油压大于机内氢压的0.08±0.01MPa。实际过程中发生油氢差压变化的主要因素有：①本身产品质量不符合要求；②波纹筒破损导致信号不准；③波纹筒内含有空气；④腔体内杂志较大，油质的清洁度不够。

因此，在设备投产之初需要选取符合要求的设备，并对新建机组安装前需要对信号管内部进行仔细清理，并需要定期检查确保设备完好，能够正常工作。若出现内部含有空气，则需要将设备卸下并抽真空处理。

2.5定子水路故障

定子水路故障一般包括水路漏水和堵塞。发电机定子绕组水路常见的漏水部位包括定子水结头、接口焊接缝、空心铜线及绝缘引水管等；通常为了防止泄漏，一般采取水压试验或者气密试验。定子绕组水路的常见堵塞有滤芯破损堵塞、铜线氧化物堵塞及杂物堵塞等。

因此，为防止水路堵塞现象的发生，在生产建设时就需要严格把关制造和检测工艺，确保出厂产品的质量符合设计序曲。并在设计定子水路中加设反冲洗回路，实现系统的自动清洗。

3　结语

发电机的氢油水系统是水氢冷却发电机的关键辅助设备，直接影响到发电机组能否安全、稳定的运行，安装、调试、运行人员需要对其引起高度重视。总结经验教训，做好制造、安装和运行维护中各环节的工作，确保机组处于良好的运行水平之下。

［1］孟艳玲.核电汽轮发电机氢油水系统的加工制造工艺［J］.中国机械，2014，（6）.

［2］周立娟.浅析汽轮发电机氢油水系统的异常状况及处理措施［J］.科技创新与应用，2014，（1）.

［3］吴庆军，时准.1000MW级发电机氢油水系统的设计开发和验证［A］.中国电工技术学会、中国电机工程学会大电机专业委员会2014年学术年会论文集［C］.2014.