内蒙古国华准格尔发电有限责任公司（以下简称国华准电）3号发电机是北京北重汽轮电机有限责任公司（以下简称北重）引进法国ALSTOM技术生产的有刷励磁机组，采用水—氢—氢冷却方式，即定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、铁心及其他构件氢外冷。氢气由安装在转子两端的旋桨式风扇强制循环，并通过设置在定子机座顶部的2组氢气冷却器进行冷却。氢气系统由发电机定子外壳、端盖、氢气冷却器、密封瓦、密封油系统组成。发电机型号为T225-460，其主要参数见表 1所示。

表1(Table 1)

表 1 发电机主要参数

表 1 发电机主要参数

出线罩固定于机座励端下部，由钢板焊接而成，下方底板和加强筋用板为无磁性钢板。出线罩底部有6个开孔，发电机的6个出线套管固定于开孔中，套管固定在法兰盘内，通过法兰盘内密封胶条密封，以防止氢气外漏。底部人孔位于出线罩中间，通过密封槽内的密封圈密封氢气，其中部有排污孔通过管道连接至液漏装置^[1]。发电机出线罩布置图见图 1所示^[2]。

图1(Figure 1)

图1 3号发电机出线罩布置示意图

国华准电3号发电机于2007-09-26投产，单机安全稳定运行633 d，先后经过2次A级检修、2次C级检修。2014-05-26 3号发电机A修后并网运行，运行中发电机漏氢量在5 m³/d以下；2014-08-11发电机漏氢量增至6.18 m³/d。2014-08-18采用便携式可燃气探测器检测出发电机出线罩西南角处存在漏氢现象，后用LH1500气体定量检漏仪检测氢气体积分数为2.68%（正常情况下检测到的氢气体积分数为0），判断出线罩内漏氢。

对3号发电机进行近3个月（2014年8—10月）的跟踪监视，每月日平均漏氢量见图 2所示。从图 2可以看出，发电机日漏氢量有明显的增长趋势；通过在线监测漏氢装置检测到的U相母线处氢气体积分数变化曲线见图 3，可以看出，氢气体积分数有增长趋势。而发电机12 m励端轴瓦处和励磁刷架小间内用可燃气体测试仪检测氢气体积分数均为0。

图2(Figure 2)

图2 3号发电机8—10月平均漏氢量示意图

图3(Figure 3)

图3 3号发电机出线罩U相母线处 氢气体积分数监测曲线

发电机出线罩高压套管法兰与发电机本体结合面漏氢的原因有：法兰与本体接合面密封圈老化损坏或残缺；法兰密封槽内未清理干净，有杂质；法兰与发电机本体结合面不平整，有凹坑等；法兰紧固螺栓松动或紧固不均匀。

出线罩内底部人孔出现漏氢的原因有：密封圈选型不规范；密封圈对接处开裂或对接不平整；密封沟槽未清理干净；接合面脏污或不平整；固定螺栓松动或紧固不均匀。

出线罩底部人孔排污管接头或焊口漏氢的原因有：排污管焊口焊接不良；管接头螺母松动；管接头密封圈破损；管接头对接不正。

2014-10-23，3号发电机停运，维持发电机正常氢压，工作人员进入发电机出线小室，用便携式可燃气探测器检测出U相母线高压套管内存在漏氢现象，后用LH1500气体定量检漏仪检测此处的氢气体积分数大于5%，其余部位的氢气体积分数均为0。在U相母线高压套管法兰部位刷肥皂水，发现约1/2圆周渗漏（渗漏部位见图 4）；用铜制扳手检查法兰固定螺栓，未发现松动。

图4(Figure 4)

图4 U相母线高压套管法兰渗漏部位

2014-10-25断开U相母线高压套管金具与母线的连接，拆除电流互感器，打开出线罩底部人孔，拆除对应的高压套管过渡引线的层压棒，剔除高压套管上的过渡引线绝缘盒，拆除高压端子连接线，退下高压套管，发现U相母线高压套管法兰密封圈上有直径1 mm的凹坑（见图 5）。检查密封槽，发现密封槽内对应位置有一粘接焊渣（见图 6）。

图5(Figure 5)

图5 U相母线高压套管法兰密封条上的圆坑

图6(Figure 6)

图6 U相套管法兰密封条密封槽内的焊渣

根据对密封圈及密封槽的检查情况，认为出线罩漏氢是因密封槽内残存一粒焊渣，在压接过程中将密封圈损坏造成的。随着运行时间的推移，密封圈发生塑性变形，焊渣损伤部分的密封破坏，造成氢气渗漏。密封圈损伤属于特殊个例，对高压套管进行解体前打压检查其他套管的密封性能良好，密封圈的弹性较好，也无明显老化现象。经分析决定，本次只对U相母线高压套管进行处理，其余仅作常规打压查漏检查，如无泄漏将不作处理。

（1） 清理U相母线高压套管法兰密封槽内的焊渣和杂质，清理接合面，测量密封槽和密封圈截面积，计算槽满率为97.3%，更换O形密封圈，尺寸为200 mm×7 mm。

（2） 回装高压套管，更换所有固定螺栓的止退垫圈。

（3） 安装高压端子连接线、定子引出线及高压套管，计算槽满率为97.6%；更换该处O形密封圈（尺寸为51.5 mm×3.55 mm）；按顺序拧紧螺栓，更换全部止退垫圈。

（4） 测量定子绕组三相直流电阻，分别为U相0.003 02 Ω，V相0.003 009 Ω，W相0.003 042 Ω，三相电阻互差不超过1.1%，满足《Q/GDW-10-J206—2010 电力设备交接和预防性试验规程》中定子绕组三相直流电阻互差≤ 2%的规定^[3]。

（5） 恢复定冷水路，检查U相高压套管端子连接处有无渗漏。确定无渗漏后，进行定子绕组严密性试验，24 h 漏气率为0.63%，符合《JB/T 6228—2005汽轮发电机绕组内部水系统检验方法及评定》中24 h漏气率≤ 1%^[4]的规定。

（6） 试装过渡引线上、下端连接处的绝缘盒，在绝缘盒灌胶固化后，回装过渡引线上的层压棒。

（7） 进行定子绕组绝缘电阻、吸收比（或极化指数）试验及定子泄漏电流和直流耐压试验，试验合格。

（8） 更换出线罩底部人孔密封圈，计算槽满率为98%；回装底部人孔，更换所有止退垫圈；回装底部人孔排污管。

（9） 发电机整体保压0.3 MPa，检查发电机U相母线高压套管处无渗漏后，进行整体气密性试验，计算24 h漏气量为0.89 m³，达到了《DL/T 607—1996汽轮发电机漏水漏氢的检验》中优的标准（24 h漏气量 < 1.2 m³为优）^[5]。

经以上处理后，国华准电3 号发电机于2014-11-04开始并网运行，经过检测可以看出，发电机日漏氢量得到了有效控制，始终低于4 m³/d，从而保证了机组的安全运行。

发电机出线罩内高压套管的安装一般在基建期完成，在机组运行或检修时对出线罩内部的密封圈无有效的检查手段，从而造成隐患，影响了机组的安全运行。鉴于国华准电3号机组出线罩漏氢原因，建议基建单位加强发电机高压套管在安装时的检查工作，在发电机运行2个大修周期后对高压套管密封圈进行检查，保证机组的安全稳定运行。