(国家电投集团南阳热电有限公司河南南阳473000)
摘要：发电机是发电企业最重要的电气设备，在长期的运行中，因运行条件的差异、运行时间的长短及设备制造等原因，会发生发电机内部漏氢、漏水等故障，通过对QFSN3－210－2型三相隐极式水氢氢发电机在运行过程中，曾经发生的漏氢问题进行分析诊断并及时处理，对于火电企业处理同类问题有借鉴意义。
关键词：发电机；漏氢；定子槽楔
概述
南阳热电两台发电机均为哈尔滨电机厂生产的QFSN3－210－2型三相隐极式同步发电机。发电机主要由定子、转子、端盖及轴承、氢气冷却器、出线盒油密封装置、刷架等部件组成。冷却方式为“水氢氢”，定子绕组及连接线、出线瓷套管为水冷，转子绕组、定子铁心及端部结构件为氢冷。氢气由装在转子两端的桨式风扇强制循环，并通过设置在定子机座两端（四角）的氢气冷却器进行冷却。这样的冷却方式广泛的应用于各个容量的发电机组中。
1发电机漏氢的途径分析
发电机漏氢的途径，归纳起来有两种：
1.1发电机氢气外漏，即漏到大气中；这样的漏氢途径可以通过各种检漏方法找到漏点加以消除，如发电机端盖、出线罩、发电机机座、氢气管路系统、测量元件等处的漏氢，均可以采用这样方法查找。
1.2发电机氢气内漏，即漏到发电机油水系统中。如果氢气通过密封瓦漏入密封油系统，氢气漏人内冷水、氢气冷却水系统中等，基本属于“暗漏”，漏点位置不明，检查处理较为复杂，且处理时间较长。影响发电机冷风器冷却效果的因素也很多，如冷却水局部短路、传热效果差等。
2根据发电机的部位不同，对发电机的漏氢情况进行分析
2.1机壳结合面
机壳结合面主要包括：端盖与机座的结合面、上下端盖的结合面、固定端盖的螺孔、出线套管法兰与套管台板的结合面及进出风温度计的结合面。
2.1.1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，是防漏的薄弱环节。在检修回装时，应对结合面进行详细检查清擦，对不平的部位涂密封胶校平。对所采用的硅橡胶密封条的尺寸、耐热性能、耐油性能、弹性及耐腐蚀性能进行严格验收。上下端盖结合面的密封条特别注意施工工艺。
2.1.2固定端盖的螺孔，有的可能在制造加工过程中穿透，而后经过补焊处理。这些补焊的金属有可能在运行中受振脱开，成为漏氢点，因此在检修时应加强检查。
2.1.3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。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。
如图：发电机出线套管与中性点引线套管橡胶垫泄漏。
2.2密封油系统
2.2.1密封瓦座与端盖的垂直结合面是较易漏氢的部位之一，上、下半端盖组装时，接缝应对齐，防止由于错口使密封垫受力不均。
2.2.2密封瓦与轴和瓦座的间隙必须调整合格，瓦与轴的径向间隙，双侧应控制在0.2～0.25mm;密封瓦与瓦座的轴向间隙按0.15mm控制。
2.2.3防止密封油进入机内，应控制好内油档及密封油挡板的径向间隙；下间隙不大于0.05mm，上间隙不大于0.25mm，左右间隙不大于0.15mm。
2.2.4严格执行压差阀及平衡阀的检修工艺，做好调试工作，保证空侧油压高于机内氢压0.05MPa左右，并使氢侧油压能跟踪空侧油压变化，尽量保持两者差值不变,避免由于氢侧油压超出空侧油压，造成氢侧回油量大量增加，来不及排走，漏入机内。
2.3转子部分
2.3.1氢气由转子外漏是经护环处的导电螺钉进入转子中心孔，再从滑环处的导电螺钉或中心孔两侧堵板处漏出。因这种漏氢在运行中无法处理，因此每次大修都必须对转子进行风压查漏试验。
2.3.2转子漏氢是动态的，由于导电螺钉的胶层受热变形或密封垫受热老化，弹性不足，在高速转动的运行中发生泄漏。因此，每次大修必须对4个导电螺钉进行检查。
2.4氢气冷却器
2.4.1氢气冷却器是氢气可漏点最多的设备，结合面的每一条螺丝及每根铜管都有漏氢的可能，因此应重点检查，并单独进行水压试验。试验压力为0.5MPa，30min不漏为合格。
2.4.2检修冷风器时，应防止将水管侧小堵板装到另一侧的大堵头上，造成水短路，直接将一组冷风器退出，影响发电机的冷却效果和出力。
2.4.3减少冷风器的漏风率，提高冷却效果。检修中应检查挡封条，损坏的要及时更换。
2.4.4检修时放在室外的冷风器，应做好防尘措施，防止散热片受到污染。另外，对于冷风器散热片表面的油污可用高温热蒸汽吹净，效果很好。
2.4.5对于冷风器铜管结垢可以通过酸洗清除。
2.4.6冷风器铜管漏氢有2种检查方法。当进水区的铜管漏氢时，可用测氢仪在冷风器排气孔处测量。当出水管处漏氢时，可在冷却水的排水处测量。确定具体的泄漏铜管，可用肥皂水进行。对发现漏氢的铜管，可在该铜管两侧打入铜楔将该管道隔离。
2.5氢气管道及阀门
2.5.1大修前应做好制氢站和氢气置换站管道的隔离措施，在远端的法兰部位加装堵板进行隔离。
2.5.2重点检查发电机底部的氢管道法兰，法兰密封垫应使用耐油橡胶。大修时，一次管路中的密封垫最好全部更换，确保大修周期内严密不漏。
2.5.3氢管道集中的部位，应有防震和防磨擦措施，并加强对管道的检查，防止因管道之间相互磨擦，造成管壁局部变薄而泄漏。
2.5.4氢气置换站管路改进时，应用无缝钢管，严禁使用铸铁管件，并且管路连接尽量使用焊接方式。更换的管道较长时，在投入运行前应用二氧化碳将管内的空气排出。
2.6整体气密性试验
2.6.1大修结束之后，应进行发电机整体密封试验，此时密封油系统应经试验正常并投入运行。试验时通入发电机的压缩空气应先通过空气干燥器，必须是干燥清洁的。
2.6.2发电机的查漏，可用肥皂液涂刷，通过观察气泡来进行，所用肥皂液的稀稠度应适当。重点应检查在运行中不能检查到的或不能处理的部位，如发电机套管、发电机母线处的法兰等部位。
2.6.3所有漏点处理之后，需对发电机进行静态下充压缩空气的查漏试验，试验压力为0.2MPa，试验时间为24h。查漏不要与冷风器通水试验同时进行，以免由于温度的不正常变化造成误判断。
2.6.4在额定氢压下，以机组转动24h的全部漏氢量不超过发电机气体总容积的5%为合格。
2.7氢气系统的运行监督
2.7.1发电机运行中应保持额定氢压，当出现漏氢量异常增大时，应查找漏点。不得用降低氢压作为减少漏氢的手段。
2.7.2氢气的纯度和湿度是保证机组安全运行的重要参数，运行中应严格把关。
2.7.3发电机内氢气纯度应大于96%，气体混合物含氧量小于1.2%，露点温度控制在-25～15℃。
3结语
发电机是火电厂的核心设备，发电机漏氢事故会给发电厂生产经营带来巨大的经济损失，严重时氢气爆炸或发生重大火灾等，甚至威胁区域电网供电安全，保障发电机组安全稳定运行至关重要，必须全面重视，确保机组长周期安全运行。
参考文献
[1]南阳热电有限公司《200MW机组集控运行规程》.
[2]电力设备预防性试验规程中华人共和国电力工业部1997.
[3]哈尔滨电机厂股份有限公司发电机说明书.
作者简介
张金元，男，工程师，国家电投集团南阳热电有限公司综合部主任，主要从事火电企业生产管理和综合事务管理。