發(fā)電機漏水檢測技術(shù)的應用及推廣論文
1發(fā)電電動(dòng)機機坑漏水的危害
瑯琊山電廠(chǎng)發(fā)電機組冷卻方式采用自循環(huán)空氣冷卻，當機組運行時(shí)，轉子轉動(dòng)產(chǎn)生離心力，在離心力的作用下機坑內部的空氣形成自循環(huán)通道，熱風(fēng)通過(guò)轉子磁極、定子繞組、定子鐵芯等其他構件，吸收熱量的空氣從風(fēng)道排除進(jìn)入空氣冷卻器，由流過(guò)空冷器的冷卻水將熱量帶走，同時(shí)降溫后的空氣再次進(jìn)入定子鐵芯、定子繞組、轉子磁極，如此往復循環(huán)，構成了封閉式自循環(huán)空氣冷卻系統。
發(fā)電機機坑冷卻水管路漏水會(huì )為機組安全穩定運行帶來(lái)隱患，出現異�，F象。當冷卻器發(fā)生漏水時(shí)會(huì )引起定子繞組受熱不均，從而引起鐵芯受熱不平衡，直接引起發(fā)電機振動(dòng)加強。當漏出的水源隨風(fēng)進(jìn)入定、轉子時(shí)，會(huì )使定、轉子絕緣下降，可能直接引起線(xiàn)圈接地甚至短路，對發(fā)電機組的安全穩定運行造成了極大的威脅。因此，必須有效地對機坑漏水進(jìn)行檢測，及時(shí)發(fā)現異常并進(jìn)行處理，為機組的運行提高安全保障。
2漏水檢測裝置及工作原理
瑯琊山電廠(chǎng)水源取自安徽滁州市城西水庫，經(jīng)過(guò)長(cháng)年水質(zhì)監測，水質(zhì)滿(mǎn)足評價(jià)標準(GB3838—2002)n級，據主壩上安裝的溫度計，2012年最高溫度22.57~C，最低溫度9.88'C，平均值為15.98'C，年變幅12.69'C，全年pH值維持在8.0?8.5、懸浮物低于20mg/L。為保證機組在高頻次、長(cháng)時(shí)間的運行過(guò)程中，有效消除發(fā)電機冷卻水管路漏水帶來(lái)的安全隱患，瑯琊山電廠(chǎng)采用了TraceTek泄漏檢測定位系統，它能對水、油、酸、堿等各種液體進(jìn)行泄漏測定和報警。該廠(chǎng)將其應用在發(fā)電電動(dòng)機機坑內部，是對TraceTek泄漏檢測定位系統應用區域的拓展，同時(shí)因為機組在不同工況下造成的復雜環(huán)境，也對TraceTek泄漏檢測定位系統安裝工藝提出更高的要求。
漏水檢測定位系統是由一條檢測液體泄漏的感應線(xiàn)纜和一個(gè)帶定位顯示報警的控制器構成。當泄漏發(fā)生時(shí)，感應線(xiàn)纜將信號送往控制器，經(jīng)微處理器處理后，顯示泄漏精確位置同時(shí)報警。感應線(xiàn)由4根不同類(lèi)型導線(xiàn)組成，其中2根由導電聚合物加工而成，其單位長(cháng)度電阻值被精密加工并定值，感應線(xiàn)纜結構示意圖如圖1所示。在無(wú)泄漏時(shí)，其中2根導線(xiàn)間電流值為正常，當感應物被泄漏物浸泡，則2根導電聚合物之間被短接，并使所測電流值發(fā)生變化，控制器根據歐姆定律，通過(guò)測算，能夠得到發(fā)生故障泄漏點(diǎn)的位置并發(fā)出泄漏報警。
2.1檢測電纜的選型為保證漏水檢測裝置在復雜多變的環(huán)境下能夠長(cháng)期穩定工作，瑯琊山電廠(chǎng)根據現場(chǎng)實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)分析和對比，選擇TT1000線(xiàn)纜作為機坑漏水檢測電纜�，樼鹕诫姀S(chǎng)機組為混流可逆式，為滿(mǎn)足電網(wǎng)需求，既運行時(shí)機坑內部熱風(fēng)溫度最高可達70C，風(fēng)速可達4m/s，會(huì )帶動(dòng)檢測電纜與地面發(fā)生輕微摩擦。TT1000型號線(xiàn)纜主要針對于水的檢測，為氟化聚合物結構，抗腐蝕，耐磨性高，并且可在最高溫度為75'C的環(huán)境下運行，從而有效保證了漏水檢測裝置的正常運行。
2.2漏水檢測控制器工作原理漏水檢測控制器包括3套繼電器觸點(diǎn)，可用于遠程監控和設備控制，控制器結構示意圖如圖2所示。它尺寸小，安裝方便�！靶孤崩^電器可以現場(chǎng)調解，延時(shí)動(dòng)作，延時(shí)時(shí)間可以設置，到感應線(xiàn)干燥時(shí)自動(dòng)復位，或用手動(dòng)按RESET(復位)鍵來(lái)實(shí)現�？筛鶕F場(chǎng)進(jìn)行敏感度調整。
(1)LEAK(泄漏)指示：紅燈指示系統已經(jīng)檢測到液體泄漏。
(2)CABLEBREAK線(xiàn)纜斷裂指示：黃燈指示系統已檢測到感應線(xiàn)斷裂。
(3)RESET(復位)開(kāi)關(guān)指示：紅燈指示泄漏繼電器已動(dòng)作，按下復位鍵進(jìn)行手動(dòng)復位。
(4)POWER(電源)指示:綠燈指示系統通電。
要作為發(fā)電機發(fā)電也要作為電動(dòng)機抽水，因旋轉方向
(5)調節時(shí)間：0?2min的不同，機坑內部情況也隨之發(fā)生變化�，樼鹕綑C組
(6)調節靈敏度。
3漏水檢測裝置安裝
因漏水檢測裝置精度高，檢測能力極強，感應線(xiàn)纜輕微的破損將會(huì )造成漏水檢測裝置不可修復的故障，所以在裝置安裝過(guò)程中既要按照裝置使用說(shuō)明進(jìn)行，又要根據發(fā)電電動(dòng)機機坑實(shí)際情況進(jìn)行改進(jìn)，以確保漏水檢測裝置穩定運行，切實(shí)達到可靠檢測漏水的目的�，樼鹕诫姀S(chǎng)漏水檢測電纜布置圖所示，在機坑發(fā)電機空冷器下側布置了漏水檢測電纜，盡可能覆蓋機坑內部整個(gè)冷卻系統，保證漏水檢測裝置工作的可靠性。
3.1漏水檢測裝置安裝前注意事項
(1)安裝前應將傳感電纜封存在原包裝盒內，并置于干凈、干燥處存放。
(2)將待安裝傳感電纜的區域清理干凈，輕觸碎屑或其他污染源。
(3)禁止讓工具、尖利或沉重的物體掉落到電纜上。
(4)牽引傳感電纜時(shí)不得用力過(guò)大，以防損壞電纜接頭。
(5)不得讓電纜接頭受潮，變臟或受到污染，造成裝置損壞。
3.2漏水檢測裝置安裝步驟
(1)確定漏水檢測裝置在機坑內部的安裝線(xiàn)路。為保證機傳感電纜在機坑內部能夠可靠運行，在風(fēng)力、溫度變化很大的條件可以正常工作，不但要滿(mǎn)足設備安裝說(shuō)明的要求，還要根據實(shí)際情況加以改善。漏水檢測電纜典型安裝示意所示。
以瑯琊山電廠(chǎng)為例，安裝說(shuō)明明確要求需要用電纜固定夾通過(guò)黏合劑將傳感電纜固定于地面，但是當機組運行時(shí)，機坑內部風(fēng)速塊、溫度高，容易造成固定夾的脫落，一旦卷入定子或轉子中將造成嚴重后果，考慮到黏合劑不牢靠，若用螺栓等其他金屬器材對傳感電纜固定，那么機組運行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)常年積累也可能引起同樣的問(wèn)題，為機組的運行帶來(lái)安全隱患。為此，瑯琊山電廠(chǎng)以現場(chǎng)實(shí)際經(jīng)驗為導則，通過(guò)使用耐高溫絕緣扎帶進(jìn)行固定，配合纏繞管將電纜與底座進(jìn)行隔離，既能防止溫度過(guò)高損壞電纜又能減小冷卻風(fēng)對電纜的拉力。
(2)對傳感電纜進(jìn)行檢驗測試。在開(kāi)始對傳感電纜進(jìn)行鋪設之前，為確保每段傳感電纜完好無(wú)損，未受污染，應按照裝置說(shuō)明進(jìn)行傳感電纜的測試程序，以瑯琊山電廠(chǎng)為例，采用歐姆測試法，將終止端與傳感電纜相接，再將引出線(xiàn)連接至傳感電纜，測量黃線(xiàn)和黑線(xiàn)之間的電阻以及紅線(xiàn)和綠線(xiàn)之間的電阻，讀數應大概等于傳感電纜長(cháng)度的倍數，并且兩個(gè)回路的電阻相差不應超過(guò)5%。
(3)根據之前制定的安裝線(xiàn)路安裝漏水檢測裝置電纜。安裝過(guò)程中，為防止檢測電纜受到損傷，安裝人員必須進(jìn)行密切配合，掌握安裝方法，合理使用安裝力度。為防止安裝過(guò)程中力度過(guò)大或者在機組運行時(shí)檢測電纜隨風(fēng)力拉扯引起檢測電纜線(xiàn)接頭部位的折斷，安裝人員在進(jìn)行電纜接頭連接時(shí)要進(jìn)行固定，在每個(gè)接頭處留一個(gè)環(huán)路，為電纜線(xiàn)接頭連接處的拉扯留出足夠空間。
(4)安裝電纜檢測裝置控制器�？刂破骺梢赃M(jìn)行遠程報警及設備控制，瑯琊山電廠(chǎng)接入一組故障報警點(diǎn)和一組漏水檢測報警點(diǎn)。根據控制器接線(xiàn)說(shuō)明以及現場(chǎng)監控盤(pán)柜圖紙，合理安排二次回路走線(xiàn)，配備齊全端子套管，完成端子可靠連接。然后在上位機數據庫進(jìn)行參數配置，將漏水檢測裝置故障點(diǎn)和報警點(diǎn)接入電站監控系統。
(5)基坑漏水檢測裝置現場(chǎng)調試。在漏水檢測裝置安裝完成后，再次通過(guò)歐姆測試法對裝置進(jìn)行測試，以確保傳感電纜保持清潔和完好。同時(shí)，在確認監控系統已加入機坑漏水檢測裝置故障報警和漏水檢測報警后，現地在漏水檢測電纜上進(jìn)行灑水試驗。從灑水起開(kāi)始計算時(shí)間，觀(guān)察漏水檢測裝置報警指示，當漏水裝置報警指示燈亮時(shí)，查看監控系統事件記錄。根據報警出現的時(shí)間，對漏水檢測控制器進(jìn)行時(shí)間整定。
漏水檢測裝置安裝后在日常維護工作中發(fā)揮了顯著(zhù)的作用，多起基坑內部漏水事件被及時(shí)發(fā)現，其中包括冷卻水法蘭滴漏以及壓力表計的擊穿，漏水檢測裝置全部可靠發(fā)出報警信息，節省了大量的人力物力，將隱患牢牢控制在最小的范圍內。
4漏水檢測系統應用
伴隨科技水平的提高和技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的設備對其工作環(huán)境提出了多方面的要求，濕度、溫度等客觀(guān)因素為設備的穩定運行帶來(lái)不同程度的影響，而漏水檢測定位系統在大時(shí)代的背景下應運而生，它能對水、油、酸、堿等各種液體進(jìn)行泄漏檢測定位和報警，廣泛應用于通信、半導體、金融系統及圖書(shū)館、博物館、檔案館、機場(chǎng)、油庫以及石油、石化、化工、藥業(yè)等行業(yè)。
發(fā)電機機坑漏水檢測系統的應用則是瑯琊山電廠(chǎng)在漏水檢測方面的一次偉大嘗試。自機組投運以來(lái)，發(fā)電機機坑內部多次出現管路漏水而不能及時(shí)發(fā)現的事件。頻繁的機坑內部巡視既浪費時(shí)間又浪費人力，而且很難達到密切監視的要求。為解決此類(lèi)問(wèn)題給機組安全穩定運行帶來(lái)的困擾，瑯琊山電廠(chǎng)收集大量資料，針對發(fā)電機機坑內部的復雜環(huán)境，通過(guò)不斷對漏水檢測系統進(jìn)行分析和試驗，得出漏水檢測裝置在機坑內部切實(shí)可行的安裝方案。
由于機坑內部結構復雜，合理的布線(xiàn)成為漏水檢測系統安裝的首要前提，既要保證漏水點(diǎn)的可靠檢測，也要保證不能對機組正常運行造成影響;機坑內部的高溫也對檢測電纜的可靠運行出更高的要求，鋪設檢測電纜不得直接與金屬等高溫構件接觸，以免造成電纜高溫損壞或熔絲脫落，引起裝置故障;當機組運行和備用、發(fā)電和抽水時(shí)，機坑內部的環(huán)境相差較大，風(fēng)速和風(fēng)向的頻繁變化導致漏水檢測裝置要比其他行業(yè)的工作環(huán)境更加惡劣，牢固可靠的固定措施是保證設備的穩定運行的根本措施。
在安裝過(guò)程中，瑯琊山電廠(chǎng)前前后后遇到不少困難，多次出現安裝好的漏水檢測裝置不能長(cháng)期穩定運行，經(jīng)受不住多變的環(huán)境引起電纜受損。但通過(guò)不斷改進(jìn)，逐漸完善安裝工藝，目前4臺機組漏重，有的甚至已被腐蝕斷，不得不投巨資更換成銅接地裝置。還有，北京房山變電站，大同二電廠(chǎng)等大型500kV變電站投運10?11年后，因腐蝕嚴重均重新更換了原鍍鋅鋼接地裝置。由于是重新鋪設接地裝置，恢復路面和綠化等工作花費了不少資金，因此整個(gè)改造工程比新建接地裝置所需費用增加很多。
綜上所述，銅覆鋼應用在主體工程接地網(wǎng)中，將有效地降低接地電阻，使用壽命長(cháng)，避免后期改造，也對電站將來(lái)永久運行提供了可靠的保證。
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