摘要：本文从实际角度通过对600MW机组水电接头的发现及处理工艺进行深入分析，阐述了处理方法及采取措施，以保证发电机的安全可靠运行。
关键词：600MW发电机；水电接头；漏水；检查与处理
1 引言
发电机是火力发电厂的主要设备，在电力生产过程中发挥着至关重要的作用，发电机的可靠性对发电厂及电网的安全起着举足轻重的作用。600MW发电机在目前国内已经逐步成为主力机组，在电网中占到较高的比例。现在，随着科技水平发展以及制造工艺的不断提高，发电机的生产制造水平也在不断提高，可靠性不断提升，故障率大大降低。但是难免会出现一些影响机组安全运行的重大缺陷，这将对发电机的运行造成极大的威胁，同时也会给电厂造成极大的经济损失。本文就对一种汽轮发电机定子线棒水电接头漏水重大缺陷的检查方法及处理过程进行总结供大家借鉴。
2 问题发现
某厂2号发电机型式为TAKS，型号为LCH，为三相、全封闭、具有阻尼绕组隐极式转子的同步发电机。视在功率：742.8MVA；功率因数：0.9；额定电流：21443A；额定电压：20kV；绝缘等级：F级；冷却方式：水、氢、氢；定子冷却水箱设有充氮保护装置。2005年11月投入商业运行，2012年进行首次A级检修，期间未发现异常。2018年进行第二次A级检修，在按计划进行发电机定子气密性试验时，发现定子34号槽上层线棒励侧水电接头处有泄漏，随即联系生产厂家技术人员到场进行泄漏点确认。
3 方案确定
厂家技术人员到现场，将线棒泄漏部位主绝缘剥开，打磨掉内部环氧固化剂后，然后对线圈内部充414Kp空气，用肥皂水对疑是泄露进行找漏。经过检查确认是线棒水电接头的水盒和多股导线之间的焊接部位发生泄漏（见图1），具体泄漏部位剖视图见图2中第①点处。
图1
检查工作结束后，与厂家讨论下一步处理方案。经过讨论，厂家提出两个处理方案，即：方案一：更换整根线棒。优点：处理彻底。缺点：费用大，处理时间长。方案二：用乐泰495瞬间黏合剂进行线棒堵漏。优点：处理时间短、费用低。缺点：存在胶的使用量不好控制。经过比较，同时考虑到机组检修工期得紧迫及费用较小，最终决定执行第二个方案。
4 处理过程
4.1打磨及处理：
1）用塑料部及粘胶带对线棒泄漏部位四周进行严密的防护，防止打磨作业过程对其他线棒造成损伤或污染。
2）使用工具对泄漏部位进行仔细、小心的打磨，过程必须慢，一边打磨一边检查，防止打磨过度损伤线棒铜芯。打磨到线棒铜芯完全暴露出来为止。
3）打磨完成后，用铜丝刷将该部位表面剩余树脂彻底清理干净，然后再用溶剂进行清洗脱脂，彻底清除铜线芯表面残留树脂，以便后面注胶能够很好的与铜线芯粘接。
4）彻底清理完成后，再次对定子线圈充414Kp正压空气，并用肥皂水对疑是泄漏部位进行再次确认。有气泡冒出部位即为泄漏部位。泄漏部位确认准确后，做好标记。经过确认，泄漏部位见图1标记位置。
5）泄漏部位确认准确后，准备对泄漏部位进行注胶、堵漏。
4.2注胶堵漏：
1）再次确认泄漏部位四周防护措施完好；
2）用真空泵对定子线棒抽负压，使线棒产生-0.03MPa的负压，用毛刷蘸胶液，在铜芯导线间的4个面上刷少量乐泰495瞬间黏合剂，然后固化20分钟；
3）继续抽负压至-0.01MPa，刷涂在按照3条方法刷涂第二遍乐泰495胶液。
4）由于泄漏部位可能不止一个漏点，而且漏点大小也无法准确预计。若一开始就进行瞬间黏合剂填充，则可能导致瞬间黏合剂流入中空导线中，可能就会导致导线内部被胶液完全堵塞。因此，在一开始必须小心的控制胶液量，防止胶液过度流入。
5）固化12小时后，再刷两遍乐泰495，中间时间间隔50分钟，
6）在线棒泄漏部位四周用树脂制作围堰，并用透明、质地较厚的塑料布进行包扎，用以盛乐泰495瞬间黏合剂。在所包扎的塑料布上开洞并在孔洞内插入50ml一次性注射器，尽可能使注射器保持竖直状态。（见图2）
图2
7）用通过注射器向围堰内慢慢注入乐泰495瞬间黏合剂，直到铜线被完全浸泡为止，记录加注瞬间黏合剂的针筒刻度。
8）开启真空泵，约10秒钟，停泵。然后立即破坏水电接头密封，将多余的495瞬间黏合剂放掉，将线圈压力恢复到大气压，静置50分钟。
9）真空放置。抽真空至-0.093MPa，检查真空保持不变，用毛刷在水盒与露出的多股导线上刷一遍环氧树脂，保持真空24小时。
10）检漏试验。破坏真空，线圈内压力返回到大气压后，把氟里昂气体充到定子线圈内（0.049Mpa）再用干燥空气将压力升到0.2Mpa，使用卤素检漏仪进行检查，若还存在泄漏进行树脂填充作业，若没有泄漏，表明堵漏顺利完成，且效果良好。
11）玻璃丝带浸环氧树脂后进行绑扎，绑扎完成用绝缘板进行整体防护加固。
12）缘板四面固定，塑料布包扎，热缩后静置固化15小时。
13）玻璃纤维卷硬化后，将氟里昂气体充到定子线圈内（0.049Mpa）再用干燥空气将压力升到0.2Mpa，使用卤素检漏仪进行检查，确认没有泄漏。注胶堵漏后，缠玻璃丝带
14）加压放置试验，定子线圈经过保压试验（0.2Mpa下保持12时），真空放置试验（-0.093MPa，保持12小时），观察真空度变化情况。试验合格则处理成功。
15）在上下线棒连接部分的凹凸部位填充环氧树脂，用云母布及云母带进行绝缘绑扎，绝缘绑扎后在最外层缠绕玻璃丝带后在其表面涂环氧树脂。
4.3全面清理。处理完成，试验合格后，对发电机定子进行一次全面清洁、清理。
4.4修后试验。清理工作完成后，进行以下电气试验：
1）用1000V摇表，测各相吸收比；
2）发电机定子线圈分相进行交流耐压试验；
3）接地放电后测量各相绝缘电阻；
4）发电机定子线棒绝缘引水管单根流量试验；
5）定子绕组端部手包绝缘表面对地电位；
6）定子绕组端部动态特性；
试验全部合格后，标志着本次处理工作全部完成，可以进行发电机穿转子及附件安装工作。
5 更换线棒
注胶堵漏完成后，进行2号发电机定子线棒进行单根流量试验检查线棒通流效果，以判断堵漏是否成功。经过试验，发现处理后的34号槽上层线棒励侧引水管流量为23.22L/min，与励侧引水管平均流量33.91 L/min相比偏差-31.52%，超过JB/T6228-2014《汽轮发电机绕组内部水系统检验方法及评定》规定的“偏差不超过整台同层线棒内冷水流量平均值-15%”，不合格。经过与厂家进行商讨，分析原因为在注胶堵漏过程中，注胶量过多，导致线芯内部冷却水通道被堵塞，进而导致线芯内部流过的定冷水流量不足，堵漏处理失败。决定对整根线棒进行更换。
6 原因分析
6.1造成泄漏原因：
该型号发电机定子线棒与水盒采用铜焊连接，线棒股间、线棒与水盒间隙均采用银磷焊料进行填充。每年发电机停机检修，进行发电机定子绕组泄漏电流和直流耐压试验前需要排掉线棒内冷却水，再用压缩空气将定子线棒内部残留水迹进行吹扫干净。因线棒的安装位置不同以及水盒的结构原因，尤其是34号槽上层线棒及水盒处于发电机最下方，水盒内部的积水无法吹扫彻底，焊料中的磷与氧气、水结合发生反应生成磷酸，使线棒股间的填充料不断被腐蚀消耗，经过多年运行，银磷焊料累计消耗严重，导致线棒股间缝隙暴露，定冷水从缝隙间渗出，造成水电接头处的泄漏。
6.2堵漏失败原因
事后，厂家对本次更换下来的旧线棒水电接头截取下来按照图3方法进行分片切割解剖，对线棒内部冷却水道堵塞情况进行详细检查分析，经过分析确认线棒冷却水通道堵塞原因为线棒水电接头焊接填料腐蚀较严重，在用乐泰495瞬间黏合剂堵漏泄漏部位时，大量黏合剂从腐蚀部位流入线棒内部导致线棒冷却水通道被部分堵塞。
图3-水电接头切割剖面示意图
7 结论
2号发电机34号线棒更换结束后，对发电机进行各项试验全部合格。处理完成后对此次2号发电机线棒水电接头泄漏的处理整个方案及过程进行认真的总结，发电机水电接头出现类似故障，采取黏合剂堵漏方案虽然处理时间短、费用低，但是由于不能准确判断泄漏部位及泄漏量大小，导致无法确定堵漏时抽负压的数值及注胶量的多少，将极可能造成堵塞线棒冷却水通道的后果，故建议采用此方案。汽轮发电机是火电厂的主机，故障处理必须确保万无一失，一旦处理方案选择不当，将极可能造成机组无法按期投运或运行中再次出现故障导致非停，造成的经济损失不可估量。
参考文献：
[1]TAKS-LCH型发电机线棒泄漏处理技术方案。
[2]中国大唐集团公司《电力设备交接和预防性试验规程》（Q/CDT 107 001 -2005）。
[3]李建明1，朱康2，《高压电气设备试验方法（第二版）》中国电力出版社，2007年。
论文作者:牛继红
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
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