电厂发电机定子漏水原因分析及处理

电厂发电机定子漏水原因分析及处理

金喆

神华国华寿光发电有限责任公司， 山东 寿光 262714

摘要：发电机运行中发现漏水时，用仪器监测，肉眼检查。目前监测手段不多。发电机漏水在线监测包括励磁回路绝缘监测电压表、高阻检漏仪、差动微检漏仪等。但有时行不通。值班人员看到水滴或积水，仪器还没有报警。有时冷风室湿度大，会发出误报警，不利于漏水的早期检测。各种检漏装置各有利弊，联合应用可以准确预测发电机的泄漏。

关键词：发电机；漏水；处理

引言

一旦发电机定子和转子泄漏，绕组出口就会短路，最终会对定子绕组造成严重损坏。一旦转子绕组损坏，也会产生电弧，最终会对大轴造成损坏，也可能会大大降低大轴的机械强度和安全系数。从这个角度出发，非常有必要分析发电机漏水故障的规律和具体原因，以便有针对性地制定预防措施，提高发电机运行的可靠性。

1 发电机定子漏水的常见原因分析

1.1 检修焊接质量差

焊接完成后保温时间太短，保温设施简陋。由于高温焊接，焊接部位及相邻线棒残存应力较大，须采取强力措施保温，时间8h左右。而实际高温焊接后只进行简易保温，时问2h左右。后打压、包扎、刷绝缘材料，尽快并网发电。多次漏水、多次不良焊接，累计不良效应使空心导线材料发生老化、甚至变脆开裂，材料损伤老化加剧。第3次漏水是制造时焊接不好，工艺质量问题，第4次及后来的漏水因前次焊接没有焊透。因为客上漏水部位在发电机励侧端部第一槽下层线圈空心导线与通水并头铜盒焊接处，且在发电机下部，焊接困难。

1.2 绝缘引水管与水盒或汇水管的接头处螺扣松动

从历次漏水可以看出漏水部位集中在定子端部励侧南端下半部分1/4圆周的范围内。通过查询出厂记录：定子端部为多人选材、下线、组装。由于多人技术水平的差异，加之管理、测试不严，致使定子端部励侧南端下半部分1/4圆周定子线棒在制造工艺上存在严重缺陷，尤其是接头处螺扣松动或不严密，诱发发电机多次漏水。

1.3 加减负荷速率影响发电机漏水故障

第二次故障停机前，发电机漏水与加减负荷速率关系做了试验。在加减负荷速率较快(6MW/min以上)时，发电机漏水光字频繁发出，在加减负荷速率较慢(3MW/min以下)时发电机漏水光字不易发出。上述试验表明在负荷变动较快时，发电机振动及空心导线与实心导线的热胀冷缩效应，即受力突变，导致漏水明显。

2 漏水事故处理方式

发现并判明发电机漏水（尤其是大漏）后处理方法，首先是要立即停机，其含义是解列灭磁，联停机炉。为了防止定子短路及转子轴烧坏，“停机”必须首先解列灭磁，尽早切断定子、转子电压。减负荷停机、滑参数停机、如处理机炉再解列灭磁，常常延误了时机。发电机漏水后，不论怎样停机，一般都会构成事故。停得快可能是无人为过失的一般设备事故，停得慢可能是带有扩大性责任的重大事故。只要判明了漏水，紧急停机，争分夺秒方为上策。

其次要设法使端部绝缘，如果能使定子绕组端部接头不漏电，极相线圈组(相带)绝缘尽可能提高，则可以推迟或避免相邻相间端部接头处发生短路事故。前者要求改进端部接头手包绝缘的工艺结构，保证质量；而后者涉及到端部的绑扎结构。目前发电机端部多以涤玻绳将线棒、垫块、端部接头等包扎拉紧，水内冷机漏水甩溅到端部绕组上，端部接头表面电位若比较高，邻相间的涤玻绳容易形成爬电、闪络、短路的桥路，这是定子相间短路的关键所在。

2.1 改进焊接工艺

2.1.1 清理焊接部位

改变厂家技术人员对焊接部位只做清理，不打磨的做法。由于空心铜线壁较薄，用细砂纸轻微打磨焊接部位表面，轻轻撬开漏点部位，将撕成条状的细砂纸穿入其中，对漏点部位进行打磨，除去杂质和氧化层，最后用工业酒精彻底清洗焊接部位，进一步增强焊材BCU80PAG(料204)和铜母材的连接性。打磨过程中，加强对缝隙处3、4漏水点的处理。

2.1.2 控制焊接工艺

气焊焊接时采用两把焊枪(比原来多一把)，焊接温度控制650℃左右，由于空心铜线壁较薄，注意火焰不能太靠近空心铜线。一把焊枪烘烤上层3根空心导线，另一把焊枪烘烤下层3根空心导线，确保银磷铜焊条BCU80PAG(料204)能够自上而下完全渗透到焊接部位缝隙中，将焊接部位完全封裹在焊料里面。

2.2 绝缘包覆固化改进

2.2.1 云母泥填充

用聚酰胺树脂和环氧树脂按照1∶1比例加丙酮稀释后，再加云母粉调成糊状云母泥，使其尽量将剥去绝缘的线棒缝隙、空洞处填实包裹住，包裹厚度不小于5mm。而发生在全国各地的物流公司跑路案件也常见诸报端。某达发物流有限公司副总经理韩铁强称，物流企业的利润已从几年前的20%降至目前的5%左右，而物流公司越来越多，线路不全、收货量下降，房租、人员工资一路上涨都会导致物流企业生存压力加大。“竞争压力太大，要么倒闭，要么合并，抱团取暖总比跑路强。”

外层绝缘待云母泥表面略干后，根据发电机出口电压等级，用云母带半叠包覆不少于20层，包覆的同时应注意收紧并整形。云母带包覆完后再在表面半叠包覆1层玻璃丝带，并用亚胺环氧绝缘清漆1024刷透。

2.2.2 消除应力

为了进一步消除13号线棒端部远大于12，14号线棒端部应力的情况，在两跨线之间加装胶木垫块；并用浸透环氧树脂的涤纶玻璃丝绳绑扎牢固，以减弱运行过程中来自电磁力及振动的影响。

2.2.3 绝缘固化

为了缩短处理时间、提高效率，并确保绝缘固化彻底，不采用碘钨灯照射烘烤固化的方法，改为在滑环侧端部用帆布搭建简易烘房，利用红外线加热桶现场烘烤的方法，即将简易烘房内温度控制在110℃左右，烘烤9h。当观察到云母带胶状物析出熔结，手感坚硬固化后，再刷红色绝缘漆。

3 预防措施

为了降低运行中发电机漏水的几率，而一旦漏水能可靠报警，早期发现尽可能减轻对发电机的危害，根据电力事故处理措施要点，参照有关电厂的情况通报，结合本厂的运行检修经验，制订一些安全技术措施。运行部的安全措施如下：

1)处理发电机漏水事故的指导思想是:保人身安全、保设备安全、判明漏水、果断停机。坚持每年进行1-2次关于发电机漏水的反事故演习，不断提高运行人员处理发电机漏水事故的应变能力。

2)加强高阻检漏仪、差动检漏仪两种报警仪的管理，坚持每天抄录有关数据一次，并试验高阻检测仪报警，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。加强下列部位的检查巡视:定子冷却水进水压力；定子两端视察窗；冷风室地面是否积水，冷风器有否结露。

3)发现励磁回路对地绝缘异常、或漏水报警、或转子一点接地保护发信、或发电机端盖有渗漏水迹象，或冷风室地面有水迹，要求当班人员:首先，立即报告当值值长，并采取其它手段检查、鉴别、判断；其次，不能确切判明漏水的情况下，立即通知有关检修人员检查仪器及察看现场；再次，判明漏水情况下，应果断停机；最后，关于发电机漏水事故的判断及处理，执行部颁、厂内制定的电气运行规程的规定。

4 结语

针对制造工艺引起的漏水，譬如砂眼等，进行简单补焊或封焊处理即可。针对应力引起的多点漏水，除了对漏水部位进行封焊加固、云母泥填充固化处理外，还应考虑用垫块加固，用浸透环氧树脂的涤纶玻璃丝绳把漏水线棒和相邻线棒绑扎固定；必要时，还可以通过调整端部线棒夹板与不同线棒之间的垫层厚度来调整紧力，进一步消减应力。特别要注意的是，在焊接过程中一定要控制好焊接温度，避免烧熔空心导线，造成堵塞或形成新的漏点。

参考文献：

[1]秦海平,张军,薛金辉,张象荣.发电机定子漏水原因分析及处理[J].山西电力.2016(06)

[2]宗立龙.汽轮发电机定子线圈漏水的处理[J].设备管理与维修.2018(04)