双水内冷发电机漏水报警装置的介绍

1、双水内冷发电机漏水报警装置的介绍李希明（上海汽轮发电机有限公司，上海 200240）摘要： 国家电力公司2000年9月发布防止电力生产重大事故的二十五项重点要求以下简称25项重点反措，其中第条提出“选装灵敏可靠的漏水报警装置”。一般电厂不知道怎样选装，本文介绍了各种检漏装置的要点，供已投运电厂选装参考。 关键词：双水内冷发电机； 绝对湿度; 相对湿度0 引言双水内冷发电机如能在微量漏水发现，及时停机，数天就能修复。否则漏水扩大，导致发电机烧损的严重事故。检修时间常超过一个月，整套机炉陪停，损失常超过数百万元。虽然不断改进制造工艺，漏水的概率大为减少，但是仍需装用灵敏可靠的漏水报

2、警装置。已投运电厂老机组若未经完善化，漏水概率较大，更应迅速选装。国家电力公司2000年9月发布二十五项重点反措第条提出“选装灵敏可靠的漏水报警装置”。不少电厂不知道怎样选装，后知道我公司于1996年开始的新双水内冷发电机出厂配套SCJ-2型湿度差动检漏仪（以下简称SCJ-2检漏仪），要求能详细介绍各种检漏仪的原理和优缺点。本文叙述了各种检漏仪的原理和要点，供各发电厂参考。1双水内冷发电机自1958年诞生后，许多单位陆续研制了多种漏水报警装置1.1高阻式检漏仪最初用铜丝网二面夹滤油纸作检漏电极，上面压有孔金属板作接地极，合成为检漏板装在发电机两侧端盖下部盖板上。当定子绝缘引水管

3、及其接头有漏水时，水从上部漏下来时，滴在检漏板上，此时，绝缘电阻降低而报警。曾多次检到这样的漏水，但如果漏水不滴在检漏板上，或转子绕组或定子绕组微量漏水时，大都不会报警。但天气潮湿时或开车时常误报警，因为滤油纸的绝缘电阻随湿度与温度变化，找不到一定的规律，误报警太多。后来改用印刷电路板做成梳状交叉的电极，代滤油纸，误报警大为减少，但是水不滴在检漏板或转子漏水时仍不能报警。现在又在出风道到空冷器之上，再装两块检漏板。当转子漏水时，漏水量稍大，漏水来不及在定子铁芯通风槽内蒸发光，有残余水滴在这二块检漏板上，大都能报警，提高对漏水的灵敏度。如果报警后，能赶在烧发电机前迅速判断停机，亦能防止扩大事故。

4、所以高阻式检漏仪不够完美，但起一定的作用，而且价格低、简单，宜保留使用。但是检漏板上容易积灰尘，有不少是导电物质，常导电而误报警，在大小修时必须清揩这几块检漏板。1.2 多种漏水报警装置根据有漏水时机内湿度必上升的原理，许多单位在发电机的风道内装了各种型式的相对湿度 1传感器，设定了一定的报警值，达到整定值时报警。由于双水内冷发电机的密封不需要非常严密，有漏气，机内外空气不断交换，机内的绝对湿度跟随机外的湿度变化。在机外的绝对湿度冬季低，在夏季高，同时测湿都是用相对湿度传感器，受温度影响甚大，这样机内的湿度难于设定合适的报警值，不是冬季灵敏度低不报警，便是夏季常误报警，而淘汰了。1.3 机内湿

5、度差动检漏仪是根据近漏水点的湿度较其它各处高的论点。在机内多处装测湿元件，组成机内各处湿度差动检漏仪。但是机内风速高，近漏水点附近的湿度难以明显升高，同时机内各处的温度相差较大，而测湿元件都采用相对湿度，温度对各点相对湿度影响大，不漏水时机内的湿度就难于平衡，常持续误报警，亦淘汰了。2 机内外湿度差动检漏仪2.1 SCJ-1型湿度差动检漏仪1989年电业退休教授级高工邵贞祥创造SCJ-1型湿度差动检漏仪。其主要工作原理是同时测量机内与机外空气的绝对湿度作比较，因为双水内冷发电机不严格密封,有漏气。.在不漏水时，机内外绝对湿度应相等。当机内有漏水时机内的绝对湿度必高于机外绝对湿度，漏水越大，机内

6、外的绝对湿度差值就越大，这样可以排除机外湿度变化的影响，又十分灵敏。同时从绝对湿度差值的变化还可以看出漏水变化的趋势。这个首创的机内外湿度差动检漏原理十分简明容易理解。这是SCJ-2第一个特点。目前测量绝对湿度检漏仪的仪表不适于在线使用，只能采用测量相对湿度（Relative Humidity）简称RH或%RH的仪器。然而相对湿度与气样的温度密切有关。温度每升高1相对湿度要降低约5%（见SCJ-2说明书附录）。主要有二种解决的办法：第一种办法，同时测量两个气样的温度与相对湿度，换算至同一温度下的相对湿度作比较。这样又存在两个问题：第一个问题是测量温度一般有0.5的误差。这样换算出二支传感器的相

7、对湿度差值（以后简称差值）的误差最大将达5%。第二个问题机内温度高，机外温度低。一般湿度传感器标定于25，又有不小的温度系数，因此换算后的差值更大。在不漏水时可能达10RH或更大。同时不确定，有时大有时小，有时（）有时（）。如报警值定10RH，则常报警，如差值-10 RH，即要机内湿度上升20RH才报警，则不灵敏。第二种办法是采用气样热交换器，使机内外气样的湿度在同一温度下进行比较。也就是将机内气样吹到放在冷风（进风）道的11/4”镀锌钢管内通过，使气样降温至接近冷风温度，然后送到机内相对湿度传感器。再将机外气样经过微型鼓风机吹到放在发电机热风（出风）道的钢管内，使气样升到接近热风温度，然后再

8、吹到与机内气样位置相同的另一钢管内，使机外气样降到接近与机内气样一样的温度，再送到机外的相对湿度传感器。再调节二个气样的排气阀，使气样流速变化，使二个气样的温度接近完全一样。则可用二个气样的相对湿度差值代替绝对湿度差值。这样可以排除第一种办法的温度换算误差和温度系数的影响。而且这个气样热交换器只用几根钢管简单可靠。二个气样经一次温度调试后，基本不受负荷变化影响，长期使用稳定不变。SCJ-1型湿度差动检漏仪采用这种办法1989年获得国家专利局授于实用新型专利。并转让给某仪表厂生产。这是SCJ-2第二个特点。当时SCJ-1型检漏仪采用一般市售温湿度传感器，精度为3 RH，标定于25，那么任意 2两

9、支传感器配对时，相互误差将为0-6RH ，而不确定。同时湿度传感器有温度系数，而且相互有上下，实际使用时温度在40左右，任意两支传感器配对相互误差更大，使SCJ-1型检漏仪在不漏水时差值较大而不稳定，常误报警或不灵敏。2.2 SCJ-2型湿度差动检漏仪1993年发明人自己组织上海金谊科技公司，针对SCJ-1型湿度差动检漏仪的温湿度传感器存在配对测量精度问题，改型生产 SCJ-2型湿度差动检漏仪。特制专用湿度标定设备，该标定罐可同时标定15支温湿度传感器，标定于35（近全年平均运行温度）后，做10RH至95RH升湿曲线，分5点，再做分5点降湿至10RH的曲线。再同样做25与45升降曲线。共有30

10、点，其范围包括各种运行工况的温度与湿度。选两支各点相互差别小于3RH，组成WS-1型精密配对温湿度传感器。这样如果气样热交换器能调试至两个气样温度完全一样时，则SCJ-2不漏水时的差值误差完全由精密配对传感器决定，即小于3RH。即使气样有少量温度漂移，则其差值亦可控制在小于5RH，保证SCJ-2的灵敏度与可靠性。过去湿度传感器采用热塑性高分子薄膜电容湿敏元件，输出为电容值变化，总电容值仅40Pf左右，容易受分布电容的影响。同时要另加电容/电压转换电路，特性的一致性与稳定性较差，配对的误差只能达3RH，难以再提高精度。该公司于1998年发现国外有热固性（较热塑性稳定）高分子薄膜电容湿敏元件，并带

11、有电容/电压转换集成电路，稳定性与一致性较高。当用同样标定方法，可使二支精密配对的WS-1型温湿度传感器测量差值误差能达小于1RH。如气样有少量温度漂移，SCJ-2型湿度差动检漏仪差值亦能控制在小于3RH。从1998年4季开始供应这种高精度配对传感器，使SCJ-2型湿度差动检漏仪的灵敏度与可靠性进一步提高。这是SCJ-2第三个特点。SCJ-2是监视双水内冷发电机漏水的重要设备。所以SCJ-2装有独立的两套SCJ-2检漏仪。当两套同时动作必是正确动作，运行可以迅速处理。当仅一套动作可能是误动作或另一套拒动。 这可以从两套显示数据中找出故障部位，并能在发电机运行中换上备品。迅速恢复正常工作（详见说

12、明书第12节显示异常的判断与处理）这是SCJ-2第四个特点。2.3 SCJ-2A型湿度差动检漏仪配合电厂改进工程，采用DCS分散控制系统。该公司从2000年4季开始供应SCJ-2A型湿度差动检漏仪，增加4/20mA输出供进入DCS使用。由于DCS不允许一般二次仪表装在集控室盘上，只好装在现场，而现场没有现成表盘，只好由施工单位临时制作表盘，十分麻烦。现该公司将原有风机开关箱改进，箱面可加装SCJ-2A型检漏仪二次表，内部线已接好。自2002年6月起供应SCJ-2A型检漏仪仪表箱。3 评价我公司早已发现SCJ-2型湿度差动检漏仪工作原理简明合理，但缺少业绩，不敢贸然在新机配套出厂。至1996年S

13、CJ-2型湿度差动检漏仪共检到转子漏水六次，定子漏水一次和空冷器漏水二次，都在微漏时检出报警，无漏报警记录。我公司认为SCJ-2型湿度差动检漏仪能满足双水内冷发电机的检漏要求，并已成熟，所以从1996年开始我公司125及300MW双水内冷机组出 3厂配套SCJ-2型湿度差动检漏仪。至今全国装用SCJ-2型湿度差动检漏仪约160余台，其中我公司配套约86台，共检到转子漏水10次，定子漏水2次和空冷器漏水2次，都在微漏时检出报警，尚未发现有漏报警记录。至今我公司尚未发现比SCJ-2更好的检漏仪，所以仍然新机继续配套SCJ-2出厂。对于北京重型电机厂等单位生产的双水内冷发电机亦同样适用。4 结束语S

14、CJ-2型检漏仪仪器虽然好，但是仍需要好的管理工作相配合。有少数电厂气样热交换器没有正确安装好、气样温度没有正确调试好、气样管道灰堵塞、传感器特性变坏、或装置有其他异常等，所以平时差值甚大，长期存在，没有人管理。这要引起误报警或漏水不报警，十分危险。正如25项重点反措中第条“选装灵敏度可靠的漏水报警装置，应做好调试，维护和定期检验工作，确保装置反应灵敏，动作可靠”。因此建议：4.1 电厂领导要指定专业工程师，负责对SCJ-2型湿度差动检漏仪仪表的全面监督工作。指定检修班组负责SCJ-2型湿度差动检漏仪的调试，维护和定期检验工作。明确运行专业工程师负责对运行人员培训管理，掌握SC

15、J-2型湿度差动检漏仪的监视工作，遇异常显示时能迅速分析判断处理等。4.2 SCJ-2型检漏仪是新型仪器，它涉到电业人员不熟悉的湿度知识，要组织检修运行人员学习SCJ-2型检漏仪说明书及其检漏技术通信。说明书写得很详细，理论不复杂，认真学习容易理解。学透了才能掌握SCJ-2型湿度差动检漏仪的性能，发挥它的作用，该公司不定期出版检漏技术通信，已出至第5版，刊有十余年来，许多电厂的实际检漏经验，值得我们学习参考。本篇幅有限仅介绍SCJ-2型湿度差动检漏仪的扼要特点，详细情况可向SCJ-2型检漏仪经销处索取说明书与检漏技术通信。地址见本文后附SCJ-2型检漏仪经销处：上海闸电物资经营有限公司地址：上

16、海军工路4000号 邮编：200438电话系人：王轶 俞建坎参考文献：（1） 上海金谊科技合作公司 SCJ-2型、SCJ-2A型湿度差动检漏仪说明书.（2） 上海金谊科技合作公司 SCJ-2检漏技术通信.（3） 李希明 双水内冷发电机检漏仪的选型 中国电力1996年第1期.（4） 汪耕 李希明 大型汽轮发电机设计、制造与运行 上海科技出版社，2000.11.Introduction to the Alarm Equipment of Water LeakLi Xi-ming(Shanghai Turbine Generator Co., Ltd, Shanghai

17、200240, China)Abstract: The State Power Corporation of China issued a report of 25 importantrequires of preventing major accident in electric power in September 2000. The item ofNo. is selecting water leaking alarm equipment with high sensitivity, and reliability,but many power stations dont know how to select the equipment. This paper puts forwar