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淺談發電機內冷水處理技術的進展狀況
概述
發電機內冷水處理方法選擇不合理時,很可能導致水質指標達不到標準要求,并且容易發生空心導線的堵塞或腐蝕,嚴重時會使線棒發熱、甚至絕緣燒毀,導致事故停機。據1993~1995年不完全統計,全國300Mw及以上容量發電機發生發電機本體事故及故障53臺次,其中發電機定子內冷水系統事故及故障29次,占54.7﹪;堵塞事故9臺次,占17.0﹪。堵塞事故處理所需時間長,造成的經濟損失巨大。通常單臺機組事故處理時間長達上千小時,少發電量數億千瓦。
在1998年前,國內發電機內冷水處理主要以加緩蝕劑處理技術為主。自1998年華能岳陽電廠發生發電機絕緣燒毀事故以來,越來越多的電廠對發電機內冷水水質給予了高度重視。《關于防止電力生產重大事故的二十項重點要求》和《大型發電機內冷卻水質及系統技術要求》DL/T80l一2002的發布和實施,對發電機內冷水水質提出了更高的標準,加緩蝕劑處理方案已經不能滿足新標準的要求。
國內經過40余年的研究和探索,使內冷水處理技術得到了長足進展,出現了多種內冷水處理技術:加緩蝕劑處理法、小混床處理法、超凈化處理法、H/OH混床+Na/OH混床交替處理法、加NaOH處理法、除氧法等等。
1.國內內冷水處理技術的發展狀況
國內內冷水處理技術的發展歷程,大致可以分為三個階段:20世紀60年代開始的初步研究階段、20世紀70年代形成的加藥處理技術為主常規離子交換處理為輔的階段和堿性離子交換處理技術為主階段。
1.1初步研究階段(1958--1976)
1958年上海電機廠生產出了世界上 臺l2MW雙水內冷發電機,自此開始了內冷水水質處理技術的試驗研究。由于當時國外只有定子冷卻水處理的經驗,因此需要自行研究解決雙水水質的處理技術和控制方法。
在上海某調峰機組進行了初的離子交換處理的嘗試:離子交換柱采用塑料制成,取部分內冷水進行凈化處理,內冷水的電導率和含銅量均有明顯降低,取得了良好的效果。在當時環境下,生產部門雖然取得了很好的處理效果,但是在設計制造的落實上卻遇到了困難,未能配備上這種裝置。
另一種處理方法是降低內冷水中的含氧量。在華北某電廠采用開放式運行系統,將凝汽器凝結水通過凝結水泵直接送人發電機水系統,通過發電機吸收熱量后,直接送人除氧器。這樣,由于凝結水的含氧量很低,又沒有再循環,不可能有大量的氧漏人,便能保證內冷水的低含氧量。經過處理后,內冷水的含氧量和含銅量均很低。但采用此方法,發電機的運行就取于凝結水泵的狀況,很不。
限于當時的情況和諸多原因,這兩種方法未能得以推廣。只能靠加強排污,調節水質pH值和換水來維持內冷水的含銅量。操作和控制均很麻煩,除鹽水損失也很大,而且每次停下吹管時,均會從中空導線中沖出大量黑棕色渾濁物。
蓄電池僅有虛電壓導致發電機組無法起動
(1)故障現象 一臺康明斯B系列柴油機,此前未出現任何故障。某天早上出現起動困難現象,但起動后,柴油機運轉正常。再次起動柴油機突然出現無法起動故障,起動時無任何起動征兆,起動機不轉動。
(2)故障查找分析 首先應檢查蓄電池電量是否充足。檢修人員用隨身所帶的數字萬用表檢測,發現電壓為25V,屬于正常范圍。又懷疑起動電動機或起動線路有故障。對起動線路進行檢查,發現線路無任何故障,把起動電動機兩主接線柱短接,起動電動機無起動跡象,因而確信為起動機故障。但是當拆檢起動電動機后,發現起動電動機并無任何故障。
維修人員懷疑蓄電池電量不足,用蓄電池檢測儀檢測,儀器顯示蓄電池電量嚴重不足。
該柴油機使用時間一直較短,并且起動次數較多,蓄電池長期處于虧電狀態使用,導致蓄電池極板損壞。而單塊蓄電池在電量不足時,電壓仍然有12V左右,只有當放電時電壓才會急劇下降。因此在使用萬用表檢測蓄電池電壓時,應該進行動態檢測,或者使用高率放電計、蓄電池檢測儀等專業儀器測試,避免被“虛電壓”造成的假相蒙蔽。
(3)故障排除 更換蓄電池后故障消失,柴油機正常運行。
影響高壓發電機選擇接地方式的因素
高電壓發電機組的接地保護接地是為保證電工設備正常工作和人身而采取的一種用電措施,通過金屬導線與接地裝置連接來實現,常用的有保護接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地等。接地裝置將電工設備和其他生產設備上可能產生的漏電流、靜電荷以及雷電電流等引入地下,從而避免人身觸電和可能發生的火災、爆炸等事故。
高壓發電機不可缺少的是高壓發電機接地保護,確保使用,影響選擇接地方式的因素有:
1) 供電可靠性;
2)人身設備;
3) 過電壓因素;
4) 繼電保護;
5)高壓發電機的投資。在機組系統發生接地故障時,由于電容電流超前電壓90°,當故障點的電容電流在第個半波過零熄弧時,加在故障點上的電壓正好為峰值,若電容電流過大,空氣游離嚴重,極易把故障點重新擊穿。這種重燃有時不可避免。但多次重燃將會導致電網電壓振蕩,發生間歇性弧光過電壓。這種過電壓時間長、幅值高、能量大、缺乏有效手段加以防護。避雷器在這種過電壓的長時間作用下,會加速老化,甚至損壞。因此,首先應采取措施避免這種過電壓的發生。發電機是電力系統的原動力,在運行中必須具備對突發性故障的應變能力,發電機中性點的接地方式與此有密切的關系。發電機中性點的接地方式有:①中性點直接接地②中性點經低阻抗接地③中性點不接地④中性點經消弧線圈接地⑤中性點經高阻抗接地。發電機在運行中,發生單相接地是常見的故障,故障點出現電弧接地時會進一步擴大定子繞組絕緣損害甚至導致鐵芯灼傷燒結,如不及時發現并快速切除,故障將發展成為相間或匝間短路。基于上述原因,國際廣泛采用發電機中性點高阻接地,以限制接地電流,防止各種過電壓的危害,取得了良好的運行經驗。中性點經電阻接地方式于20世紀90年代開始應用于我國配電網系統中,目前已廣泛地應用于我國城市供電系統、電廠、地鐵、冶金及石化等系統。
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