【摘要】本文主要對發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)進(jìn)行分析，針對發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)存在的問題進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，提高發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)的可靠性，確保發(fā)電機(jī)能安全可靠運(yùn)行。 

　　【關(guān)鍵詞】發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)；可靠性；流量；優(yōu)化 

　　1、發(fā)電機(jī)定子冷卻水系統(tǒng)介紹 

　　發(fā)電機(jī)定子冷卻水系統(tǒng)采用閉式循環(huán)方式，使連續(xù)的高純水流通過定子線圈空心導(dǎo)線，帶走線圈損耗。使定子線圈得到冷卻，使定子線圈溫度保持在允許范圍內(nèi)。發(fā)電機(jī)定子冷卻水系統(tǒng)正常運(yùn)行時，線捧內(nèi)部的冷卻水使其溫度維持在一合理的范圍內(nèi)。一旦斷水，水內(nèi)冷途經(jīng)阻斷，傳熱僅靠線捧的外冷途徑，溫度會迅速升高。會導(dǎo)致線捧直線部分的變形（軸向伸展），主要是軸向的拉伸熱膨脹受到定子線圈端部固定裝置的約束而產(chǎn)生的應(yīng)力超過絕緣材料的強(qiáng)度極限而導(dǎo)致拐角處絕緣開裂現(xiàn)象。 

　　因此當(dāng)定子冷卻水?dāng)嗨畷r，發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)是否能夠及時、有效和正確的反映出發(fā)電機(jī)定子冷卻水?dāng)嗨⒓皶r動作，對于發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行十分重要。認(rèn)真、全面的分析發(fā)電機(jī)斷水的原因，并針對這些原因建立有效的發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)設(shè)置方案，并進(jìn)行不斷的優(yōu)化改進(jìn)是確保發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)正確有效動作的重要途徑和措施。 

　　2、發(fā)電機(jī)斷水的原因 

　　在發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行過程中可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)斷水的原因有很多，如：定冷水泵輸出功率不夠或輸出閥門沒有完全打開、定子冷卻水泵出水不足或跳閘、定冷水系統(tǒng)有泄露或檢修后反沖洗未關(guān)死、水系統(tǒng)堵塞、水箱水位低、誤操作等。 

　　介于本文主要是對堵塞導(dǎo)致發(fā)電機(jī)斷水時，原有發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)的動作情況進(jìn)行分析，進(jìn)而對發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化，在此對可能造成定子冷卻水堵塞原因進(jìn)行分析，可能造成定冷水堵塞的原因有： 

　　1）電機(jī)制造及安裝時遺留在水系統(tǒng)的異物（橡皮塞、堵頭、鐵屑等） 

　　2）進(jìn)水管路濾網(wǎng)破損或設(shè)備檢修時，將雜物進(jìn)入定子冷卻水回路 

　　3）定子冷卻水PH值控制不嚴(yán)，有氧化沉淀物形成結(jié)垢堵塞 

　　4）各種原因形成的“氣堵”（由于管路中出現(xiàn)氣體，造成水流堵塞） 

　　3、發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)介紹 

　　山西大唐國際臨汾熱電有限責(zé)任公司機(jī)組配置為2臺國產(chǎn)300MW亞臨界、一次中間再熱、燃煤、脫硫、空冷、抽汽凝汽式發(fā)電機(jī)組。三大主機(jī)分別由哈爾濱鍋爐有限責(zé)任公司、上海電氣集團(tuán)股份有限公司和上海電機(jī)集團(tuán)股份有限公司制造。 

　　對山西大唐國際臨汾熱電有限責(zé)任公司原有的發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)方案進(jìn)行分析，指出在發(fā)電機(jī)內(nèi)部定冷水堵塞導(dǎo)致發(fā)電機(jī)斷水時，原有發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)不能有效動作及保護(hù)拒動，嚴(yán)重危害發(fā)電機(jī)的安全。針對這一現(xiàn)象對發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化，防止發(fā)電機(jī)內(nèi)部定冷水堵塞導(dǎo)致發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)拒動的發(fā)生，確保發(fā)電機(jī)能安全可靠的運(yùn)行。 

　　3.1發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)的設(shè)置方式 

　　在機(jī)組正常運(yùn)行時，發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)的設(shè)置是考慮讓發(fā)電機(jī)在定子線圈冷卻水突然中斷后暫時繼續(xù)運(yùn)行一個較短的時間（例如30秒），以便通過啟動備用泵等措施來恢復(fù)供水，如在設(shè)定的時間內(nèi)發(fā)電機(jī)的定子冷卻水系統(tǒng)不能恢復(fù)供水，發(fā)電機(jī)將立即解列跳閘停機(jī)。 

　　3.2發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)方案 

　　山西大唐國際臨汾熱電有限責(zé)任公司原有的發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)方案為： 

　　1）聯(lián)啟備用泵條件（或）： 

　　a）運(yùn)行的定子冷卻水泵停止（運(yùn)行取非）； 

　　b）定子冷卻水流量低1或差壓低低（65KPa）三取二，或差壓低（95KPa） 

　　c）發(fā)電機(jī)定子冷卻水泵出入口差壓低（140KPa）且該發(fā)電機(jī)定子冷卻水泵運(yùn)行（延時5S） 

　　2）解列發(fā)電機(jī)保護(hù)： 

　　在發(fā)電機(jī)定子冷卻水進(jìn)出口母管獨(dú)立設(shè)計三組差壓開關(guān)信號，定值為65KPa，三組開關(guān)信號送至DCS系統(tǒng)SCS控制柜內(nèi)，由SCS系統(tǒng)三取二判斷后送至發(fā)電機(jī)保護(hù)C柜，經(jīng)30秒延時后發(fā)電機(jī)保護(hù)動作。 

　　3.3存在的問題 

　　現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)方案，若因為發(fā)電機(jī)內(nèi)部定子冷卻水堵塞導(dǎo)致發(fā)電機(jī)斷水時，在發(fā)電機(jī)定子冷卻水進(jìn)出口母管上安裝的測量其進(jìn)出口差壓的差壓開關(guān)，因為正壓側(cè)不受堵塞影響壓力仍然存在且較大，而負(fù)壓側(cè)受堵塞影響壓力變?yōu)?或者很小，這樣導(dǎo)致發(fā)電機(jī)定子冷卻水實(shí)際斷水時，差壓開關(guān)不動作，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)拒動，因保護(hù)拒動進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)在定子冷卻水?dāng)嗨那闆r下繼續(xù)運(yùn)行，若后續(xù)措施處理不當(dāng)將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞。這種現(xiàn)象在實(shí)際運(yùn)行中是絕對不允許發(fā)生的，為確保發(fā)電機(jī)能安全可靠的運(yùn)行，現(xiàn)對發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化，在發(fā)電機(jī)勵端入口前管道上加裝流量測量裝置，用流量測量裝置測量實(shí)際發(fā)電機(jī)定子冷卻水的流量變化，用流量模擬信號在DCS做判斷取代原設(shè)計的進(jìn)出口差壓信號以便及時反映出發(fā)電機(jī)是否斷水，希望能進(jìn)一步提高發(fā)電機(jī)運(yùn)行的安全系數(shù)。 

　　3.4發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)的優(yōu)化 

　　在滿足標(biāo)準(zhǔn)截流孔板測量條件需求的條件下，在發(fā)電機(jī)勵端入口前管道上加裝一個標(biāo)準(zhǔn)截流孔板，由孔板取出三對儀表管，并安裝差壓變送器（安裝位置為汽輪機(jī)房0米，要求為美國ROSMENT 3051系列，帶液晶顯示和4-20MA信號遠(yuǎn)傳），以測取發(fā)電機(jī)入口水流量，敷設(shè)電纜（要求敷設(shè)3根相互獨(dú)立的屏蔽電纜）將信號送至DCS判斷（同時送DCS畫面顯示），定冷水流量低I值（44t/h）三取二判斷后聯(lián)鎖啟備用泵，定冷水流量低II值（38.5t/h）三取二判斷后，觸發(fā)斷水保護(hù)，送至電氣保護(hù)C柜，延時30S后解列發(fā)電機(jī)。 

　　發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)的優(yōu)化，在發(fā)生發(fā)電機(jī)內(nèi)部定子冷卻水堵塞導(dǎo)致發(fā)電機(jī)斷水的現(xiàn)象時，安裝在在發(fā)電機(jī)勵端入口前管道上的流量測量裝置能夠及時的反映出發(fā)電機(jī)定子冷卻水?dāng)嗨默F(xiàn)象，進(jìn)而觸發(fā)發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)，正確有效的保護(hù)發(fā)電機(jī)的安全。 

　　4、優(yōu)化后的試驗方案和保護(hù)設(shè)置方案 

　　優(yōu)化工作結(jié)束后，必須采取有效的試驗方案對新加設(shè)備進(jìn)行檢驗，確保優(yōu)化后的保護(hù)用信號能夠正確反映定子冷卻水系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行工況，根據(jù)試驗結(jié)果確認(rèn)發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)的設(shè)置方案。 

　　4.1試驗方案 

　　利用機(jī)組停機(jī)技改機(jī)會，通過做定子冷卻水動態(tài)試驗確認(rèn)流量孔板測量準(zhǔn)確可靠，可以用于測量發(fā)電機(jī)定子冷卻的流量。做定子冷卻水系統(tǒng)停運(yùn)試驗，確認(rèn)優(yōu)化后的發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)信號與原有發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)信號動作一致，可以作為發(fā)電機(jī)的斷水保護(hù)使用。同時運(yùn)行定子冷卻水系統(tǒng)，實(shí)際模擬發(fā)電機(jī)內(nèi)部堵塞斷水時的工況，經(jīng)確認(rèn)優(yōu)化后的流量測量信號能夠正確反映實(shí)際定子冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行工況，斷水保護(hù)正確動作。 

　　4.2保護(hù)設(shè)置方案 

　　機(jī)組運(yùn)行初期仍采用原有發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)，對優(yōu)化后發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)進(jìn)行連續(xù)觀察，確認(rèn)優(yōu)化后的方案能夠適應(yīng)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行下的各種工況后，可以考慮將優(yōu)化后的方案正式投入使用。 

　　鑒于原有的差壓開關(guān)在山西大唐國際臨汾熱電有限責(zé)任公司機(jī)組運(yùn)行過程中以及定冷水系統(tǒng)故障時能及時有效的動作保護(hù)發(fā)電機(jī)，且考慮到由于受定冷水系統(tǒng)現(xiàn)場工藝的限制，只能使用一個一托三的流量孔板，孔板故障時不能有效的保證斷水保護(hù)的正確動作，所以發(fā)電機(jī)的斷水保護(hù)方案設(shè)置為：由三組獨(dú)立的定冷水流量測量信號經(jīng)DCS邏輯判斷后作為發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)的信號使用，而原有的三組獨(dú)立的差壓信號在DCS作為重要信號報警用于提示運(yùn)行人員，以便在事故工況下能夠采取及時有效的措施確保機(jī)組能安全運(yùn)行。 

　　5、總結(jié) 

　　發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)的正確動作對發(fā)電機(jī)的安全可靠運(yùn)行十分重要，是確保發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的重要措施。雖然本次發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)的優(yōu)化工作能夠有效的降低發(fā)電機(jī)堵塞時造成發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)拒動的可能性，但是若發(fā)生在發(fā)電機(jī)勵端入口前管道流量孔板安裝位置之后，定子冷卻水管道出現(xiàn)泄漏情況時，原有保護(hù)方案和優(yōu)化后的保護(hù)方案均不能有效的動作，這種事故的發(fā)生嚴(yán)重危害機(jī)組的安全運(yùn)行，所以我們的優(yōu)化工作沒有結(jié)束，需要我們不斷的努力優(yōu)化改進(jìn)來確保發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行。雖然優(yōu)化后的發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)仍存在許多不足之處，但是我堅信通過我們的努力，不斷的優(yōu)化改進(jìn)，這些安全隱患會逐漸的減少，發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行系數(shù)會逐步提高，我們的目標(biāo)就是發(fā)電機(jī)能夠安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。