摘要:通過(guò)加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備的在線監(jiān)測(cè),掌握設(shè)備的運(yùn)行工況,盡早發(fā)現(xiàn)異常情況,進(jìn)行綜合分析,找出設(shè)備隱患,將事故消滅在萌芽之中,為實(shí)施設(shè)備的狀態(tài)檢修打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
我公司二臺(tái)發(fā)電機(jī)組是上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司制造的*、第二臺(tái)60OMW國(guó)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組,其1號(hào)機(jī)組于2000年5月7日并網(wǎng)發(fā)電。
發(fā)電設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中總會(huì)偶爾發(fā)生故障,如何運(yùn)用狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀和診斷技術(shù)是正確分析與掌握發(fā)電設(shè)備故障發(fā)生的規(guī)律,從而減少故障的發(fā)生,成為設(shè)備管理中的一個(gè)重要問(wèn)題。也是實(shí)施狀態(tài)維修、預(yù)知維修的重要基礎(chǔ)。在發(fā)電機(jī)的故障中,定子絕緣燒毀的惡性事故是發(fā)生頻率較高的故障之一。發(fā)電機(jī)的絕緣故障是漸發(fā)性故障,它是由于發(fā)電機(jī)的絕緣狀況逐漸劣化,絕緣性能慢慢降低而引起的故障,也稱絕緣劣化故障。絕緣性能劣化是造成發(fā)電機(jī)故障的主要原因。而設(shè)備的故障放電是電氣設(shè)備絕緣擊穿事故的必經(jīng)過(guò)程,對(duì)設(shè)備放電進(jìn)行在線監(jiān)測(cè),可以達(dá)到早期預(yù)報(bào)的目的。
為保證設(shè)備的健康運(yùn)行,完好地監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的絕緣狀況,我廠的二臺(tái)發(fā)電機(jī)組均安裝了多套在線監(jiān)測(cè)裝置,尤其是由上海第二工業(yè)大學(xué)研制的SJY-l型發(fā)電機(jī)局部放電射頻監(jiān)測(cè)儀,它不同與其它監(jiān)視儀表,能做到事故的事前預(yù)報(bào)。射頻監(jiān)測(cè)技術(shù)是通過(guò)監(jiān)測(cè)運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)局部放電來(lái)對(duì)發(fā)電機(jī)絕緣狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)督的一種方法。該監(jiān)測(cè)儀給出了發(fā)電機(jī)的絕緣狀態(tài)與射頻信號(hào)電平的函數(shù)關(guān)系,其數(shù)據(jù)與國(guó)內(nèi)發(fā)電機(jī)大量采用離線的"電位外移"法的結(jié)果十分吻合。發(fā)電機(jī)定子局部放電(絕緣內(nèi)部放電、槽放電、端部電暈等)的產(chǎn)生與發(fā)展,是定子絕緣損壞的主要原因。發(fā)電機(jī)運(yùn)行中,由于定子線棒的絕緣缺陷,絕緣內(nèi)部和表面都有可能產(chǎn)生局部放電量增大,嚴(yán)重時(shí)放電處將產(chǎn)生電弧,并輻射出大量電磁能。該方法利用高頻電流互感器從發(fā)電機(jī)定子繞組中心線上拾取高頻放電信號(hào),以發(fā)現(xiàn)定子內(nèi)部放電現(xiàn)象。局部放電射頻監(jiān)測(cè)儀在我廠的應(yīng)用中充分發(fā)揮了作用,避免了一次發(fā)電機(jī)的絕緣損壞事故。
去年8月,我廠運(yùn)行值班人員發(fā)現(xiàn)1號(hào)機(jī)組的發(fā)電機(jī)局部放電射頻監(jiān)測(cè)儀發(fā)出報(bào)警,射頻信號(hào)電平指示值大于75%(正常時(shí)約50%)。收到報(bào)警信號(hào)后,我們對(duì)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行工況進(jìn)行了認(rèn)真分析,對(duì)整個(gè)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了全面檢查。發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)局部放電射頻監(jiān)測(cè)儀中的射頻信號(hào)電平指示值的變化與發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷變化有關(guān),夜間機(jī)組負(fù)荷降低時(shí),射頻信號(hào)電平指示值變小,白天機(jī)組負(fù)荷升高時(shí),射頻信號(hào)電平指示值上升。根據(jù)該裝置在其它機(jī)組的使用情況和幾年來(lái)積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為發(fā)電機(jī)系統(tǒng)存在異常情況。(吳烴電廠二臺(tái)30OMW發(fā)電機(jī)組也安裝了上海第二工業(yè)大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)局部放電射頻監(jiān)測(cè)儀,1996年曾發(fā)生過(guò)局放射頻監(jiān)測(cè)儀報(bào)警,且電平指示值與負(fù)荷變化有關(guān),在隨后的停機(jī)小修時(shí)發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組磨損,絕緣損壞,修復(fù)投運(yùn)后報(bào)警消失,運(yùn)行正常的情況。)在進(jìn)一步檢查后,發(fā)現(xiàn)幾日內(nèi)發(fā)電機(jī)補(bǔ)氫量有所增加,漏氫趨以嚴(yán)重,且發(fā)電機(jī)水箱氣體流量計(jì)流量數(shù)值較大,日平均數(shù)值為700立方英尺(約20立方米/d),定子水箱頂部壓力較高,水箱內(nèi)氣體的氫氣溶度達(dá)69%。在綜合分析后,我們初步認(rèn)為發(fā)電機(jī)存在內(nèi)漏現(xiàn)象。但由于當(dāng)時(shí)正處夏季負(fù)荷高峰,機(jī)組一時(shí)無(wú)法停運(yùn)檢查,廠領(lǐng)導(dǎo)就要求我們加強(qiáng)監(jiān)視、認(rèn)真分析。如發(fā)現(xiàn)局放射頻監(jiān)測(cè)儀電平指示值數(shù)值繼續(xù)上升、漏氫量加大、定子水箱內(nèi)氣體的氫氣溶度升高或發(fā)電機(jī)組內(nèi)有異聲,則立即停機(jī)。
在與上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司取得,被告知:"美國(guó)西屋公司的資料規(guī)定為通過(guò)絕緣引水管匯入水箱的氫氣泄漏量允許每天5立方英尺(114升)。當(dāng)泄漏量每天超過(guò)20立方英尺(566升)時(shí),需在下一次停機(jī)時(shí)查出原因,并將其修復(fù)。當(dāng)泄漏量每天超過(guò)400立方英尺(22320升)時(shí),需立即安排停機(jī)檢修。"我們馬上會(huì)同上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司、上海第二工業(yè)大學(xué)的有關(guān)專家、教授再次進(jìn)行分析,分析時(shí)我們還發(fā)覺(jué)發(fā)電機(jī)的局放射頻監(jiān)測(cè)儀的射頻信號(hào)電平指示值的變化還與機(jī)組的氫氣濕度即露點(diǎn)有關(guān),當(dāng)大量補(bǔ)氫,干燥氫氣增加時(shí)電平指示值下降,幾日后電平指示值反彈。這表明射頻信號(hào)電平的指示值和氣體的濕度也有相應(yīng)關(guān)系,因?yàn)闈穸鹊脑黾尤菀滓鸾^緣的劣化,產(chǎn)生放電。經(jīng)過(guò)詳細(xì)地分析、討論,專家們的意見(jiàn)和我廠一致,確認(rèn)發(fā)電機(jī)內(nèi)確實(shí)存在滲漏缺陷。并在對(duì)5月、6月、7月水箱氣體流量計(jì)累計(jì)數(shù)值詳細(xì)觀察后,發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的內(nèi)漏已有數(shù)月,并在不斷地發(fā)展。根據(jù)分析結(jié)果,大家認(rèn)為應(yīng)匯報(bào)調(diào)度,申請(qǐng)停機(jī)處理,及時(shí)消除設(shè)備缺陷,以免造成機(jī)組的嚴(yán)重?fù)p壞。
9月6日發(fā)電機(jī)組解列停機(jī),當(dāng)停用機(jī)組冷卻水泵后,發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)水箱氣體流量計(jì)數(shù)值走動(dòng)更快,漏氫量明顯增加。并且在將定子回路剩水排除后,采用氟利昂捉漏時(shí),報(bào)警明顯,進(jìn)一步確定了發(fā)電機(jī)定子回路存在內(nèi)漏。9月11日當(dāng)檢修人員打開(kāi)發(fā)電機(jī)端蓋后,發(fā)現(xiàn)定子線棒勵(lì)側(cè)集水環(huán)下部緊急放水管彎頭焊接處有些沙眼,水管明顯漏水。經(jīng)上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司處理后,再次進(jìn)行水壓試驗(yàn),情況良好。9月16日10:36機(jī)組并網(wǎng),發(fā)電機(jī)運(yùn)行正常。
上述事例表明運(yùn)用在線監(jiān)測(cè)裝置對(duì)發(fā)電機(jī)定子絕緣的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè),可較早地發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的事故隱患,從而采取措施,將故障消滅在萌芽狀態(tài),避免惡性事故的發(fā)生,減少經(jīng)濟(jì)損失,提高電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行可靠性。而用SJY-l射頻監(jiān)測(cè)儀作為一個(gè)預(yù)示事故的儀器,對(duì)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的絕緣狀況進(jìn)行評(píng)估,已從局限于監(jiān)測(cè)定子線棒股線斷裂拉電?。ㄎ魑莓a(chǎn)品),擴(kuò)展到對(duì)發(fā)電機(jī)低能量的局放的監(jiān)督,更有效地發(fā)現(xiàn)早期的絕緣缺陷,掌握發(fā)電機(jī)定子的放電水平,為發(fā)電機(jī)狀態(tài)維修提供有意義的信息。
設(shè)備的狀態(tài)維修是必然趨勢(shì),充分利用各種在線監(jiān)測(cè)手段是加強(qiáng)設(shè)備管理的新課題。
附圖:
在吳涇二廠機(jī)1定子水回路泄漏的異常過(guò)程中,安裝在該機(jī)上的SJY-1射頻監(jiān)測(cè)儀伴有信號(hào)指示。
8月初發(fā)現(xiàn)吳涇二廠#1發(fā)電機(jī)射頻信號(hào)電平數(shù)值增大,而且與負(fù)荷變化有關(guān)。
至8月中、下旬,#1發(fā)電機(jī)日補(bǔ)氫量逐漸增大,直至25立方米/日,水箱中含氫,判斷為發(fā)電機(jī)內(nèi)有漏水存在,此時(shí),由于頻繁補(bǔ)進(jìn)干燥氫,射頻信號(hào)電平數(shù)值下落。
補(bǔ)氫幾天后,射頻信號(hào)電平數(shù)值再次增大。停機(jī)后,在做水壓試驗(yàn)時(shí),當(dāng)水壓在0.55Mpa,尚未剝?nèi)ソ^緣時(shí),在發(fā)電機(jī)定子線圈勵(lì)側(cè)發(fā)現(xiàn)有水滲出。當(dāng)剝?nèi)ソ^緣后發(fā)現(xiàn)勵(lì)側(cè)定子線圈進(jìn)水匯流管下面排放管漏水,直角彎頭處焊口有裂縫。