我厂密封油及氢冷系统简介和调试

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1、我厂密封油及氢冷系统简介和调试,一、密封油系统简介,二、氢冷系统简介,三、密封油系统的调试,我厂发电机密封油系统为双流环形式，分为空侧密封瓦和氢侧密封瓦。密封油系统由空侧密封油泵、氢侧密封油泵、空侧回油密封箱、氢侧回油控制箱、油过滤器、油冷却器、减压阀、压差阀和平衡阀等组成。,系统组成,密封油系统的作用,（一）保证密封油油压高于机内氢气压力某一个规定 值，并确保密封瓦内氢侧与空侧油压相等，其压差限定在允许变动的范围之内。 （二）向密封瓦提供二个独立循环的密封油源 （三）通过发电机消泡箱和空侧回油控制箱，释放掉溶于密封油中的饱和氢气。 （四）利用压差开关、压力开关及压差变送器等，自动监测密封油系

2、统的运行。,油路循环,密封油系统由空侧、氢侧二个相对独立的油循环组成，系统主要作用是向密封瓦提供一定压力、流量的密封油，防止发电机内的氢气沿转轴溢出。这两个油循环包括：,空侧密封油循环：空侧密封油泵从空侧油箱吸油，通过其出口主压差调节阀调节密封瓦处的空侧密封油油压始终高于发电机内气体压力84kPa，进入密封瓦的密封油从空侧密封瓦油腔溢出后再回至空侧油箱。 氢侧密封油循环：氢侧密封油泵从氢侧油箱吸油，一部分油通过油泵出口再循环节流阀回至油箱对氢侧油压进行粗调，其余在进入密封瓦之前再通过油管上的平衡阀进行细调，并使之自动跟踪空侧油压，以达到基本相同的水平。,密封油系统工作原理图,消泡箱简介,从密封

3、瓦氢侧出来的油先流入到消泡箱中在那里气体得以从油中扩容逸出。消泡箱装于发电机二端下部 ，通过直管溢流装置使箱中的油位不至于过高。消泡箱汽励端各装有一个，在它们之间的连接管道上装有一U形管，以防止二侧风扇压差不一致使油烟在发电机内循环流动。 空侧密封油箱汇集5号、6号、7号轴承和空侧密封油回油，部分油经“U”形管溢流回主油箱，保持空侧密封油箱油位正常。空侧密封油箱上设有两台风机和一套油烟分离器，正常运行时保持油箱负压在-250-500Pa之间，当两台风机同时检修时，油烟可由直排管直接进行排放。 氢侧密封油是一个相对较独立的循环回路，运行中氢侧密封油箱油位相对独立稳定，当氢侧密封油箱油位高（低）时

4、，排（补）油浮球阀将根据油位逐步开启，将氢侧（空侧）密封油排（补）到空侧（氢侧）密封油系统中。如果浮球阀失去自动调节作用，在紧急情况下可通过浮球阀上下两个顶针强制实现对补、排油阀的开启或关闭。,差压阀图,差压阀简介,本密封油系统的差压阀有二只。主压差接于空侧密封油泵的进出油口，起旁路调压作用，信号分别取自机内气压和密封油压。 空侧密封油主压差阀位于空侧密封油泵的进出口，保证密封油压始终高于机内氢压84kPa；备用压差阀位于空侧高压和低压备用油路中，该阀门直接调节备用油主油路的油压，保证备用密封油投入时油压始终高于机内氢压56kPa。,结构和工作原理： 此阀门是通过输入信号的差值变化带动滑杆上下

5、移动，而改变阀门的开度，以起到对油压的调节作用。,平衡阀图,平衡阀简介,平衡阀位于氢侧密封瓦进油管上，励端和汽端各一只，其控制信号分别取自对应密封瓦处的空、氢侧密封油压，通过空、氢侧油压的变化自动调节平衡阀的开度大小，使空、氢侧密封瓦处的油压差保持在490Pa之内。,平衡阀的工作原理： 平衡阀属于调节阀范畴，它的工作原理是通过改变阀芯与阀座的间隙，改变流体流经阀门的流通阻力，达到调节流量的目的。,密封瓦结构图,密封瓦原理,由于氢冷汽轮发电机的转子轴伸必须穿出发电机的端盖，因此这部分成了氢内冷发电机密封的关键。密封油分空侧和氢侧二个油路将油供应给轴密封瓦上的两个环状配油槽，油沿转轴轴向穿过密封瓦

6、内径与转轴之间的间隙流出。如果这二个油路中的供油油压在密封瓦处恰好相等，油就不会在二条配油槽之间的间隙中串流。通常只要密封油压始终保持高于机内气体压力，便可防止氢气从发电机内逸出。氢侧油路供给的油则将沿轴和密封瓦之间的间隙，流向氢侧并流入消泡箱。而空侧油路供给的油则将沿轴和密封瓦之间的间隙流往轴承侧，并汇同轴承回油一起进入空侧回油密封箱，从而防止空气与潮汽侵入发电机内部。,密封油真空净化装置,密封油系统的运行参数,1、机组正常运行保持氢压0.41MPa。 2、保持油氢压差在0.080.084MPa范围之内。当油氢压差0.035MPa时，报警且不允许并网或保持负荷。 3、空侧、氢侧密封油供油压差

7、在-490Pa490Pa之间。 4、密封油冷却器出口油温应保持在4049之间，且空侧、氢侧密封油冷却器出口油温2.2。出口油温49或出口油温40时报警。轴振不正常时则密封油冷却器出口油温应维持在4349之间，两侧油温差1。 5、空、氢侧密封油回油温度71。 6、油泵及电机的轴承油位、温度、振动等正常。 7、氢侧油箱油位正常。 8、空侧回油箱负压保持在100250Pa范围内。 9、汽机高压备用油供油压力大于0.9MPa。 10、密封油系统中的刮片式滤油器至少每8小时应转动一次手柄，刮去污垢以免油路阻塞。,氢侧密封油泵跳闸条件下的运行,氢侧密封油泵因跳闸退出运行时,空侧密封油流到氢侧的流量大大增加

8、,结果机内的空气渗入量会有所增加,而且还有一定数量的氢气被油吸收而带出机外.在这种情况下,机内氢气的损耗量将比空氢侧同时运行时要多,需补充的氢气也相应增多.氢纯度也会下降,此时允许90%纯度下运行,但应尽快恢复氢侧密封油供油.,防止密封油进入机内的措施,(1)保持油氢差压阀工作可靠，油氢差压在正常范围内。 (2)保证氢侧密封油箱补、排油阀的四个强制手轮都在打开状态。 (3)调节氢侧密封油泵再循环门，保持氢侧密封油压稍高于空侧密封油压。 (4)保证消泡箱液位高报警可靠，报警后能及时发现处理。 (5)保证发电机底部检漏计报警可靠，报警后能及时发现处理。 (6)润滑油系统投运时经常巡视消泡箱油位正常

9、。 (7)采用高精度密封油滤网，确保各密封油箱无杂物,防止杂物堵塞油路和磨损密封瓦 (8)非特殊情况下，保证发电机底部检漏计正常投入，当发电机进油时能及时发现并尽早排出。,一、密封油系统简介,二、氢冷系统简介,三、密封油系统的调试,冷却原理,发电机氢冷系统为闭式氢气循环系统，热氢通过发电机的氢气冷却器由冷却水冷却。发电机氢冷系统及氢气压力自动控制装置能满足发电机充氢、自动补氢、排氢及中间气体介质置换工作的要求，能自动监测和保持氢气的额定压力、规定纯度及冷氢温度、湿度等。,氢站,氢气压力自动调节,氢气减压器输出压力值整定为发电机的额定氢气压力值，只要机内氢压降低，减压器输出端就会有氢气输出，直至

10、机内氢压恢复到额定值为止。当机内压力超过0.45Mpa时，应手动打开减压器后的排空阀门排氢。 在供氢管道中还设置有氢气减压器旁路补氢阀，当发电机内氢压降至电接点压力表低限整定值0.395MPa时，电接点压力表发信号，手动打开氢气减压器旁路阀补氢，氢气通过旁路阀进入发电机内，当机内氢压升至高限整定值0.425MPa， 电接点压力表发信号，应手动关闭氢气减压器旁路阀，补氢停止； 手动打开排空阀门排氢降压。并检查氢气减压器及旁路阀，及时排除故障。,发电机氢气系统漏氢量规定,(1)发电机正常运行时每天应记录氢泄漏检测仪数字，当24小时内耗氢量大于10Nm3/24h则判断为氢气泄漏。 (2)当发电机轴承

11、室及主油箱内或发电机轴承回油中的氢气含量超过1时，必须尽快停机，消除漏氢根源。当封闭母线外壳内氢气含量超过1时，必须迅速向其内充入惰性气体（二氧化碳或氮气），同时立即解除发电机负荷并与电网解列、灭磁、停机，不等机组停下便开始排出机内氢气，随后找出并消除漏氢根源。 (3)当内冷水中含有氢气且取样化验氢气含量超过3时，应加强对发电机监视，每隔一小时用化验的方法监测一次内冷水中的氢气含量。同时注意定子绕组各线棒的温度以及机内是否有水排出。此时必须保证氢压高出内冷水压0.05MPa。机组应尽快停机，最多不超过72小时，以便消除内冷水中出现氢气的根源。如果每小时取样监测时发现补集器中氢气含量超过20，应

12、立即解除发电机负荷并与电网解列、灭磁、停机，消除故障根源。 (4)氢气泄漏量粗略估算方法： H2泄漏量(m3)=温度变化量0.013+氢压降(kg)发电机容积(68.8m3),氢气系统的正常运行参数,(1)发电机正常运行应维持氢压在0.41MPa额定值运行，氢气纯度及湿度应符合发电机运行要求，并应定期检查氢压稳定正常。 (2)当氢压降低到0.39MPa发“发电机内氢压低” 报警信号；当超过0.45MPa时发“发电机内氢压高”报警信号。 (3)发电机正常运行应经常检查氢气纯度维持在98%99，若氢纯度95将发出“发电机内氢纯度低”报警信号，此时进行排污操作，补充新的氢气，新氢气纯度不应低于99.

13、5。 (4)检查冷氢正常温度为45 ，允许偏差1 ；机内热氢气温度最高不得超过65。 (5)发电机氢气正常运行中应检查密封油系统运行正常，密封油压应大于氢压，密封油/氢差压保持在0.0850.01 MPa运行。 (6)经常检查发电机油水探测器中应无油、水；有油水时打开放液阀15-9、15-10、15-11、15-12放水；检查漏氢监测仪、湿度在线监测仪、绝缘过热监测仪和氢气干燥器运行正常，氢压应大于定冷水压力。,氢气湿度大的影响,氢气湿度过大，对发电机定子绝缘的影响很大，要比氢气纯度不合格更加严重： （1）水分在运行中蒸发为水蒸汽，使微细击穿点之间氢气介质导电率升高 （2）水汽吸附在绝缘层上，

14、侵入绝缘内部的水将造成内部导体与外部绝缘表面电位相等，成为等电位体，威胁发电机定子绝缘，诱发发电机绝缘事故。,氢冷系统的一些故障解析,现象 （1）DCS画面显示氢气湿度读数大。 （2）就地氢气湿度仪读数大。,1、氢气湿度超过允许值,处理 （1）汇报值长，联系检修。 （2）用排污补氢方法处理。 （3）检查供氢母管内氢气湿度是否合格。 （4）检查从排污阀排放的液体中水分的含量，并鉴别水分的来源。 （5）检查氢气冷却器有无漏水情况。 （6）检查定冷水系统有无渗漏。,（7）检查主油箱中有无存水，并取样化验油中的含水量。 （8）检查定冷水温，若低于氢温，应立即提高定冷水温，并保持定冷水温高于氢温。 （9

15、）检查干燥装置工作是否正常。,2、油氢差压波动,（1）由于油质不合格，油中有杂质，使主差压阀发生卡涩， 敲打正常后就可能发生这样的波动情况 。可以关闭备用差压阀后手动门，待波动消失后恢复正常运行方式。 （2）可能是空侧密封油的出口滤网发生较严重的堵塞现象，导致主压差阀频繁调整，可以尝试把空侧密封油的滤网的旁路门打开一下。 （3）可能是主差压阀氢侧信号管有空气进入，可以将信号管排气，观察是否有效。 （4）可将备用差压阀关闭，然后关小差压阀氢侧取样阀。 （5）空侧信号管有一个旁路逆止门，可打开一会，在波动减小后关闭。 （6）若在油氢差压波动时伴随氢侧油箱油位的波动，应检查氢侧油箱补油浮球阀动作是否

16、卡涩。,一、密封油系统简介,二、氢冷系统简介,三、密封油系统的调试,基本调试过程,在进行空侧油路调整前需要隔离备用油源，关闭密封瓦两端空侧上油管路阀门，并退出平衡表计，将空侧安全阀和主差压阀旋至松开状态后启动空侧交流油泵，将油压、氢压信号管排空气，调整安全阀使空侧密封油泵出口压力达到0.8 MPa。慢慢打开密封瓦两端空侧进油管路阀门，调整主差压阀使空氢侧差压为0.084 MPa。,1、空侧油路的调整,首先关闭密封瓦两端氢侧上油管路阀门，将氢侧安全阀旋至松开状态后启动氢侧密封油泵，调整安全阀使氢侧密封油泵出口压力达到0.8 MPa，然后打通氢侧密封瓦进油管路，初步调整氢侧密封油再循环阀使空氢侧油差压表接近平衡状态，再分别微调发电机汽、励端平衡阀使与之对应的平衡表指针偏差在490 Pa范围内。,2、氢侧油路的调整,3、空侧高压备用油源的调整,4、信号系统的校验和试动作,按照连锁保护试验卡检查各个压力、压差开关动作正常，并将消泡箱液位报警装置进行体外模拟校验，确保其工作正常以防止发电机进油。