发电机漏氢问题的分析与处理

密封胶槽
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密封瓦
• 密封瓦采用双流环式密封结构，空侧密封油和氢侧密封油分别有各自的油站 供油，空侧密封油通过差压阀跟踪氢气压力，保证油压高于氢压0.05MPa， 氢侧密封油通过平衡阀与空侧密封油压力保持一致。
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氢气冷却器
• 氢气冷却器4只，垂直布置在发电机定子的四角，（此种布置冷却效果好，但 安装运输较为不便，因此只在200MW以下机组采用。更大容量的机组采用 顶部两端布置。）定子四角的上下分别开孔，冷却器顶部法兰与上孔结合面 通过密封垫密封，冷却器底部与定子下孔用骑缝压板密封。
发电机漏氢问题的分析 与处理
主要内容
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前言
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氢系统结构
3 漏氢的部位及原因 4 发电机漏氢的途径及查漏
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防治漏氢的措施
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前言
氢冷发电机的漏氢问题，长期以来都是困扰机组安全 稳定运行重要因素，因漏氢严重，被迫停机的现象时有发 生。为解决这一问题，制造厂已采取一些改进措施。但由 于影响因素较多，无论是新机，还是老机，漏氢问题多少 存在一定问题。近年来我厂在现场消除漏氢方面积累一定 经验，与各兄弟单位同仁分享。
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漏氢的分类
直接泄漏到发电机外部大气中的漏氢现 象：发电机结合面、管路上的法兰、阀 门门杆。
确认方法：现场检查测试
外漏
渗漏到油水系统或封闭母线内的漏氢现 象：密封油系统、定子内冷水、氢气冷 却器、转子滑环、出线套管。
漏氢点位置不明确，查找和处理复 杂
内漏
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漏氢分类
结合面
外漏 阀门杆
管路
测温元件接 线板
3
前言
漏氢的危害
不能保证氢压的额定值，从而 影响发电机的出力
消耗氢气过多，造成制氢频 繁，成本高。
发电机系统可能着火、爆炸， 造成损坏。
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氢气系统结构
密封瓦系统
密封油系统
端盖 定子机座
9个方面
定子出线
转子
ຫໍສະໝຸດ Baidu
氢气冷却器 外部氢气系统
定子内冷水系统
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定子机座
定子机座由高强度优质钢板轴向分三段焊接而成，整体经过密封性试验 及水压试验，可防止氢气泄漏和承受氢气爆炸产生的压力。机座上的开 孔除两侧端孔还包括：发电机主出线盒、氢气冷却器安装孔、测温线出 线板孔，这些开孔均通过结合面达到密封和抗爆能力。另外，氢、油、 水管路与发电机本体之间通过焊接法兰连接。
发电机热工测温元件接线柱采用锥形结构，通过套在锥形接线柱的橡胶 绝缘套来保证测温元件接线柱的对地绝缘性能和对氢气的密封性能。在实际 检修过程中往往会造成橡胶绝缘套挤压变形，再加上锥型橡胶垫长期在发电 机内受到高温和油浸的作用，非常容易老化松动，起不到应有的密封效果。 检查用漏氢检测仪器仔细检测，尤其是上部空间。
端盖与机座
出现套管与 机座
检修人孔与 机座
氢冷却器与 机座
端盖与密封 瓦
管路本体
焊口
管路法兰与 机座
定子内冷水 系统
绝缘引水管
引水管水电 连接头
内漏
密封油系统
氢冷却器 转子滑环
内冷水汇流 管各结合面
定子绕组铜 棒
瓷套与铜导 体密封垫
出线套管
过渡引线末端和出线套 管上端出线杆连接处
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外漏
1、测温元件接线板：
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转子引出线
转子引出线由径向导电螺钉引入中心孔，通过中心孔内的导电杆，再由 滑环处的导电螺钉引出。内外导电螺钉与转子之间加密封圈压紧解决密 封问题。
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发电机外部氢系统
• 发电机外部氢系统包括：充排氢管路、二氧化碳置换管路、氢气干燥器管路、 氢纯度和氢湿度、压力监测管路等，以及管路上的截门和表计。
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外漏
2、发电机端盖密封
端盖与机座的结合面、端盖上下半之间的结合面、端盖与密封瓦之间的结合面、氢冷器与机座的结合面、测 温元件接线板与机座的结合面、端盖上的手孔结合面、出线盒上的人孔结合面等。导致这些结合面漏氢的主要原因 有：结合面加工精度低、安装或检修时结合面拉伤碰伤、密封垫老化龟裂、密封胶老化或注入量不足、螺栓紧力不 够或受力不均。实践中密封胶老化或注入量不足的情况较多。 (1) 端盖与机座的结合面及上下端盖的结合面结合面积大，密封难度大，是防漏氢的薄弱环节。应注意，在检修过 程中，为解体及回装所做的标记不能伤及密封面；要对结合面进行详细检查，对所采用的橡胶密封条的尺寸、耐热 性能、耐油性能、弹性及耐腐蚀性能进行严格验收。现在有些厂的发电机端盖密封条采用一次成形的氟橡胶密封条， 密封胶采用硅橡胶密封胶，可以有效解决了上下端盖结合面的密封条在端盖处与下端盖密封条因衔接不良而引起的 漏氢问题。 (2) 紧端盖螺丝时，应均匀紧固大盖螺栓，防止出现紧偏，以保证结合面严密。要检查水平、垂直中分面的间隙， 在把紧1/3螺栓状态下，用0.03 mm塞尺检查应不入。
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前言
我厂其中两台200MW发电机为哈尔滨电机厂有限公 司生产，型号为QFSN-200-2的汽轮发电机。冷却方式： 定子绕组水内冷，转子绕子氢内冷，定转子表面氢冷。氢 气由安装在发电机转子两端的浆式风扇推动强制循环，通 过装设在定子基座四角的氢气冷却器进行冷却。氢气系统 由发电机定子外壳、端盖、氢气冷却器、密封瓦、以及氢 气管路等构成全封闭的气密结构。
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端盖
端盖：是发电机密封的重要组成部分，采用厚钢板拼焊而成，其外侧径向布置多 道加厚筋板以加强刚度。每侧端盖有水平分开的上下两部分组成，其水平和垂直 结合面经过精密刮研以保证把合后任何一处结合面间隙不超过0.05mm。上下半 端盖与定子的垂直结合面以及下半端盖的水平结合面上开有方形注胶槽，装配时 注入专用密封胶以保证密封效果。发电机的轴承和密封瓦座安装在下半端盖上， 密封瓦座与端盖之间采用结合面胶垫密封，此结合面与端盖水平面的密封槽相接， 保证了整个端盖的静态密封部分形成一个整体。
密封胶槽
机内氢气
漏入油系统
沿螺孔露出
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外漏
3、出线套管与机座密封
套管本身不严密、套管与出线盒底部孔洞结合面密封垫损坏，实践中出现较多 的是套管与出线盒孔的结合面不严，原因是此处容易积存发电机内的漏油，密封 垫容易老化变质失去弹性。出线套管法兰与套管台板的结合面是防止漏氢的关键 部位。由于该处受定子端部漏磁影响，温度较高，加上机内进油的腐蚀，因此， 该处需用耐油橡胶圈和橡胶垫加以双重密封。由于漏入机内的密封油多积存于此， 因而该处的密封材料易老化变质失效，每次大修时必须进行检查。另外，在拆装 引线的过程中，应避免套管导体受侧力过大，引起密封垫位置的变化而造成漏氢。
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定子内冷水系统
出线套管与绕组出线连 接处
水电连接头
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定子内冷水系统
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定子出线
定子出线是通过6只瓷套管从出线盒内引出，出现盒与定子之间在安装现场把合 后焊接，其结合面也有密封槽，四周留有注胶孔。6只瓷套管通过法兰与出线盒 底部的孔密封连接，瓷套与其内部导电杆以及冷却水回路均采用气密结构。另外 定子两侧的测温出线板亦采用结合面密封。