氢内冷发电机漏氢的综合治理
[摘要] 氢冷发电机漏氢量的大小直接影响到发电机组的安
全稳定运行，这也是发电机安评的一个重要指标，本次着重介绍北方联合电力海勃湾发电厂（以下简称海电）北京重型电机厂生产两台330mw机组漏氢量超标的原因分析以及在检修中根据分析方案查找和治理的成功方法，两台机组漏氢量都达到标准，给国内发电企业氢冷机组漏氢治理提供借鉴。

[关键词] 氢冷发电机；漏氢；气密试验
1.引言
北重生产的qfsn-330-2型汽轮发电机，冷却方式为“水氢氢”，即定子绕组水内冷、转子绕组及铁芯氢冷、定子铁芯氢冷。

氢气由装在转子两端的旋浆式风扇强制循环，并通过设置在定子机座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、密封油系统以及氢气管路构成全封闭气密结构。

额定有功功率为330mw，额定电流为11200a,功率因数为0.85，2-y型接法，励磁电压为420v,励磁电流为2376a,额定氢压为0.3mpa,冷却水流量为40t/h。

2.氢冷发电机漏氢的部位
氢冷发电机的漏氢部位归纳起来讲总归有两部分；一是氢冷发电机内部本体结构部件的漏氢，二是发电机外部附属系统的漏氢。

氢冷发电机本体结构部件的漏氢涉及四个系统；包括：水电连接管和发电机线棒的水内冷系统，发电机密封瓦及氢侧回油管接头的油
系统，发电机氢气冷却器的循环水系统，发电机人孔、端盖、二次测量引出线端口、出线套管法兰及瓷套管内部密封、出线罩、氢冷器法兰、转子导电杆等的氢密封系统。

发电机外部附属系统的漏氢包括氢管路阀门及表计、氢油差压调系统、氢油分离器、氢气干燥装置、氢湿度监测装置、绝缘过热检测装置等。

3.发电机漏氢的典型事例及处理
氢冷发电机漏氢部位的查找是很繁琐的工作，需要工作人员作反复细致查找和长期跟踪记录分析，确证漏氢的根源和途径，根据漏氢的根源和途径的不同，漏氢又可分为内漏和外漏，氢气直接漏到大气中称为外漏，外漏点比较直观易查找和处理；氢气通过其它介质和空间泄漏掉称为内漏，内漏一般不易查找和处理，以下就海电出现过的漏氢事例的查找处理作一介绍，以供参考。

3.1 发电机定冷水箱内含氢超标的处理
如果发电机定冷水箱含氢量超标，应对定冷水箱含氢量、定冷水箱回水温度、负荷和时间的对应关系绘成曲线进行分析研究，可能造成这一现象的原因分析如下：
（1）定子线棒的接头封焊处漏水，其原因是焊接工艺不良，有虚焊，砂眼。

（2）空心导线断裂漏水，断裂部位有的在绕组的端部，有的在槽内直线换位处。

其原因主要是空心铜线材质差：绕组端部处固定不牢，产生100hz的高频振动，使导线换位加工时产生的裂纹进一步扩大和发展。

（3）聚四氟乙烯引水管漏水。

绝缘引水管本身磨破漏水的一个原因是引水管材质不良，有沙眼（从外表看无异常，且水压试验合格，管内壁有沙眼）。

另一个原因是绝缘引水管过长，运行中引水管与发电机内端盖等金属部分摩擦而导致水管磨破漏水。

（4）聚四氟乙烯引水管连接管螺母有松动导致水管漏水。

（5）聚四氟乙烯引水管和金属压接头处存在制造缺陷，压接部分漏氢。

为了进一步缩小可疑范围，还应该利用停机机会对发电机定冷水路进行静压试验，其试验方法为：
（1）将定冷水路压力表更换为标准压力表；
（2）将定冷水箱内的混合气体连续排出；
（3）将发电机氢压升至0.3mpa（额定工作压力），切断氢系统；
（4）将发电机定冷水路水压降到0.02 mpa；
（5）关闭所有定冷泵出、入口门，静置30分钟后记录水压；
（6）连续监测15小时，观察定冷水压力变化量。

同时结合在发电机定冷水路充核气用qt100型氦质谱仪对发电机进行充氦气检漏。

3.2发电机氢气冷却器漏氢的处理
海电的两台330mw机组氢气冷却器具体构造如下图：
发电机氢冷器密
封构件剖面图
#5发电机在2007年2月21日（小修）、2007年5月30日（临
修，处理漏氢）、2007年8月21日（小修），通过每次处理时发现的问题，查阅相关资料，对发电机氢冷器漏氢的情况进行归类、总结，得出了发电机氢冷器漏氢主要有以下几个原因：
3.2.1φ12mm耐油胶条过粗
氢气冷却器与固定隔板之间是10*12mm的矩形槽（以下简称密封胶槽），而槽内布置φ12mm耐油胶条，所以胶条的弹性空间很小，胶条外部再压有钢制矩形压铁，使胶条疲劳应力增大，造成胶条快速老化。

而且，由于耐油胶条在槽内的槽满率较高，在外部矩形压铁的受力下，容易造成金属切伤。

3.2.2矩形压铁外部的小压板螺栓紧力不均匀
如果矩形压铁外部的小压板螺丝紧力不均匀，势必造成密封胶条受力不均匀，受力小的地方必然是密封薄弱点。

如果紧力过大，又会造成胶条快速老化。

3.2.3矩形压铁受力不均匀
矩形压铁与外部的小压板的受力方向不垂直，造成密封胶条受力不均匀，从而导致漏氢。

3.2.4密封胶条粘接口处理不当
密封胶条粘接口处，须45度角搭接，再采用406胶粘接，如果搭接口不吻合，或粘接后胶条拧劲，都有可能造成漏氢。

在更换槽满率符合要求的胶条后，又对小压板的构造加以改进，使压板螺丝垂直作用于矩形压鉄，投入使用后效果良好，未再次发生漏氢现象，具体如图：
改造后示意图
3.3对发电机大盖及各处人孔、法兰等密封槽和密封条漏氢的处理
针对已查到的漏点，核对图纸精心测量，但不能凭图纸定实物尺寸，关键部件应实际反复测量，特别是密封槽加工难度大，都存在一定的误差，密封槽的宽度和深度不均匀，不能依赖图纸要求的密封槽尺寸和配制要求的密封条,对每处密封槽应重新测量,验证
密封槽和密封条的匹配情况，如不合适采取重新选择密封条或修理密封槽的方法，使密封槽在槽中保持93%~97%的槽满率,并且密封条在槽中各点的压缩量在13%~17%。

有些发电机端盖是密封胶密封的，在回装端盖时将端盖密封面和发电机端部密封面清理干净，特别注意密封槽的清理，并检查结合面有无磕碰产生的凸起和毛刺，如有应打磨平后在密封面薄薄地均匀涂上一层t25-75密封胶，再用注胶枪从端盖下部注胶口注入t25-75密封胶于密封槽内，直至上部注胶口有大量的胶流出注满为止。

对于各处人孔、法兰等处密封，有的是采用耐油胶板进行密封，方法比较简单，在这里不做过多叙述，而大部分人孔、法兰采用的是耐油胶条进行密封，密封胶条除了满足上述槽满率的要求之外，还应当采用45°搭接，用406瞬干胶粘接，并配合1587硅橡胶使用，密封效果较好，具体如图：
密封胶条展开图密封胶条粘接效
果图
4 .漏氢综合治理的总体控制
4.1在备件上严把质量关
治理漏氢首先要从备件的质量上入手，多调研国内其它电厂所用备件和密封件的情况，将好的品牌备件的厂家记下来，根据自己所用备件的型号和运行工况告诉他们，使之所供备件真正做到品质优良适合本厂发电机所需的工况备件，在备件上作到“该换必换、换必换好”。

4.2制定详尽的漏氢处理方案
发电机漏氢治理的质量不仅仅要求在解体后回装中把关,更主
要的是从检修前的漏氢量情况分析、修前运行中漏点仔细查找、根据漏氢的情况分析漏氢部位,制订出详细的处理预案,作到“解体前有目的,回装中有重点”。

在停机前围绕漏氢情况作好大量的准备工作，在检修过程中就可以井然有序地顺利找到漏氢根源，一次性处理好这些漏点，真正作到检修的有的放矢，即缩短检修工期，又保证了检修质量。

4.3在检修中实现过程控制
在处理漏氢中对每个密封点实行严格控制,解体前尽量暴露本
体的密封点后,排氢后对密封点用压缩空气再次打压查漏(加适量
氟利昂气体),对各密封点用卤素检漏仪和肥皂水仔细反复测量,特别是在正常运行中查不到的部位，如汽、励端瓦室中的瓦座结合缝；汽、励两侧氢侧回油管法兰；以及空侧密封瓦的回油情况等等。

5.结论
总之，发电机漏氢的原因很多，发电机存在漏氢后，在停机前积累数据分析和查找漏点，选择优良的密封材料和备件，在检修中合理地配置密封条，严谨细致地刮研密封瓦，消除密封“死点”，通过四个气密性试验把关合格后，漏氢工作就顺理成章地处理好了。

参考文献：
[1] [1999-11-09]《国家电力公司标准之汽轮发电机运行规程》.
[2]《330mw汽轮发电机安装使用说明书》.。