在線監測裝置在電廠設備檢修中的應用

　　我公司二臺發電機組是上海汽輪發電機有限公司制造的*、第二臺60OMW國產發電機組，其1號機組于2000年5月7日并網發電。
　　
　　發電設備在運行過程中總會偶爾發生故障，如何運用狀態監測儀和診斷技術是正確分析與掌握發電設備故障發生的規律，從而減少故障的發生，成為設備管理中的一個重要問題。也是實施狀態維修、預知維修的重要基礎。在發電機的故障中，定子絕緣燒毀的惡性事故是發生頻率較高的故障之一。發電機的絕緣故障是漸發性故障，它是由于發電機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電機故障的主要原因。而設備的故障放電是電氣設備絕緣擊穿事故的必經過程，對設備放電進行在線監測，可以達到早期預報的目的。
　　
　　為保證設備的健康運行，完好地監測發電機系統的絕緣狀況，我廠的二臺發電機組均安裝了多套在線監測裝置，尤其是由上海第二工業大學研制的SJY-l型發電機局部放電射頻監測儀，它不同與其它監視儀表，能做到事故的事前預報。射頻監測技術是通過監測運行中的發電機局部放電來對發電機絕緣狀態進行在線監督的一種方法。該監測儀給出了發電機的絕緣狀態與射頻信號電平的函數關系，其數據與國內發電機大量采用離線的"電位外移"法的結果十分吻合。發電機定子局部放電（絕緣內部放電、槽放電、端部電暈等）的產生與發展，是定子絕緣損壞的主要原因。發電機運行中，由于定子線棒的絕緣缺陷，絕緣內部和表面都有可能產生局部放電量增大，嚴重時放電處將產生電弧，并輻射出大量電磁能。該方法利用高頻電流互感器從發電機定子繞組中心線上拾取高頻放電信號，以發現定子內部放電現象。局部放電射頻監測儀在我廠的應用中充分發揮了作用，避免了一次發電機的絕緣損壞事故。
　　
　　去年8月，我廠運行值班人員發現1號機組的發電機局部放電射頻監測儀發出報警，射頻信號電平指示值大于75%（正常時約50%）。收到報警信號后，我們對發電機組的運行工況進行了認真分析，對整個發電機系統進行了全面檢查。發現發電機局部放電射頻監測儀中的射頻信號電平指示值的變化與發電機組的負荷變化有關，夜間機組負荷降低時，射頻信號電平指示值變小，白天機組負荷升高時，射頻信號電平指示值上升。根據該裝置在其它機組的使用情況和幾年來積累的運行經驗，我們認為發電機系統存在異常情況。（吳烴電廠二臺30OMW發電機組也安裝了上海第二工業大學研制的發電機局部放電射頻監測儀，1996年曾發生過局放射頻監測儀報警，且電平指示值與負荷變化有關，在隨后的停機小修時發現勵磁機勵磁繞組磨損，絕緣損壞，修復投運后報警消失，運行正常的情況。）在進一步檢查后，發現幾日內發電機補氫量有所增加，漏氫趨以嚴重，且發電機水箱氣體流量計流量數值較大，日平均數值為700立方英尺（約20立方米/d），定子水箱頂部壓力較高，水箱內氣體的氫氣溶度達69%。在綜合分析后，我們初步認為發電機存在內漏現象。但由于當時正處夏季負荷高峰，機組一時無法停運檢查，廠領導就要求我們加強監視、認真分析。如發現局放射頻監測儀電平指示值數值繼續上升、漏氫量加大、定子水箱內氣體的氫氣溶度升高或發電機組內有異聲，則立即停機。
　　
　　在與上海汽輪發電機有限公司取得，被告知:"美國西屋公司的資料規定為通過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）。當泄漏量每天超過20立方英尺（566升）時，需在下一次停機時查出原因，并將其修復。當泄漏量每天超過400立方英尺（22320升）時，需立即安排停機檢修。"我們馬上會同上海汽輪發電機有限公司、上海第二工業大學的有關專家、教授再次進行分析，分析時我們還發覺發電機的局放射頻監測儀的射頻信號電平指示值的變化還與機組的氫氣濕度即露點有關，當大量補氫，干燥氫氣增加時電平指示值下降，幾日后電平指示值反彈。這表明射頻信號電平的指示值和氣體的濕度也有相應關系，因為濕度的增加容易引起絕緣的劣化，產生放電。經過詳細地分析、討論，專家們的意見和我廠一致，確認發電機內確實存在滲漏缺陷。并在對5月、6月、7月水箱氣體流量計累計數值詳細觀察后，發現發電機的內漏已有數月，并在不斷地發展。根據分析結果，大家認為應匯報調度，申請停機處理，及時消除設備缺陷，以免造成機組的嚴重損壞。
　　
　　9月6日發電機組解列停機，當停用機組冷卻水泵后，發現發電機水箱氣體流量計數值走動更快，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，報警明顯，進一步確定了發電機定子回路存在內漏。9月11日當檢修人員打開發電機端蓋后，發現定子線棒勵側集水環下部緊急放水管彎頭焊接處有些沙眼，水管明顯漏水。經上海汽輪發電機有限公司處理后，再次進行水壓試驗，情況良好。9月16日10:36機組并網，發電機運行正常。
　　
　　上述事例表明運用在線監測裝置對發電機定子絕緣的運行狀態進行在線監測，可較早地發現發電機的事故隱患，從而采取措施，將故障消滅在萌芽狀態，避免惡性事故的發生，減少經濟損失，提高電力系統的安全運行可靠性。而用SJY-l射頻監測儀作為一個預示事故的儀器，對發電機系統的絕緣狀況進行評估，已從局限于監測定子線棒股線斷裂拉電?。ㄎ魑莓a品），擴展到對發電機低能量的局放的監督，更有效地發現早期的絕緣缺陷，掌握發電機定子的放電水平，為發電機狀態維修提供有意義的信息。
　　
　　設備的狀態維修是必然趨勢，充分利用各種在線監測手段是加強設備管理的新課題。
　　
　　附圖：
　　
　　在吳涇二廠機1定子水回路泄漏的異常過程中，安裝在該機上的SJY-1射頻監測儀伴有信號指示。　　
　　8月初發現吳涇二廠#1發電機射頻信號電平數值增大，而且與負荷變化有關。
　　
　　至8月中、下旬，#1發電機日補氫量逐漸增大，直至25立方米/日，水箱中含氫，判斷為發電機內有漏水存在，此時，由于頻繁補進干燥氫，射頻信號電平數值下落。　　
　　補氫幾天后，射頻信號電平數值再次增大。停機后，在做水壓試驗時，當水壓在0.55Mpa，尚未剝去絕緣時，在發電機定子線圈勵側發現有水滲出。當剝去絕緣后發現勵側定子線圈進水匯流管下面排放管漏水，直角彎頭處焊口有裂縫。