发电机定子冷却水箱水位异常下降原因分析

【摘  要】：火电厂发电机定子冷却水箱储存冷却发电机定子绕组的冷却水，冷却水不间断地流经定子线圈内部，将定子线圈由于损耗而产生的热量带走，以保证温升（温度）符合发电机的设计要求。水箱上设有液位计以观察箱内的水位。当水位下降至最低水位以下时，应触发报警信号或自动开启补水门补水。如果水箱水位过低或定子冷却水泵跳闸会处罚发电机断水保护。

【关键词】：定冷水箱、水位、补水

2024年09月08日某厂2号机定冷水箱出现水位异常下降现象，此前工况：机组负荷1000MW，A定冷水泵运行电流79A，发电机定冷水进水压力425KPa，定冷水流量119t/h，发电机定子冷却水箱水位250㎜（就地实际水位280mm），定冷水箱补水由除盐水供，定冷水至离子交换器入口可调逆止阀开启一圈，定冷水离子交换器运行，发电机定子冷却水补水电磁阀联锁投入。

一、事件经过

13：59，发电机定冷水箱水位由250㎜突降至189㎜，发电机定子冷却水箱水位低信号发出（该信号采用模拟量，≤220mm发低，联开发电机定子冷却水补水电磁阀；≥280mm发高，联关发电机定子冷却水补水电磁阀）。

14：01，发电机定子冷却水箱水位自动恢复至250㎜，发电机定子冷却水补水电磁阀保持开启。

15：49，发电机定冷水箱水位由250㎜突降至208㎜。

16：02，监盘发现定冷水箱水位异常下降，立即令巡检至就地核对定冷水箱水位计（此时就地水位250mm，定冷水箱水位下降情况真实存在），关闭定冷水至离子交换器入口可调逆止阀，将水位补至250mm；同时检查定冷水系统无渗漏、排放发电机漏液无异常，汇报汽机专业主管，就地仔细检查发现除盐水至定冷水补水管道温度偏高（42℃），怀疑定冷水返流至除盐水来补水管道。

17：10，主管交待：打开定冷水至离子交换器入口可调逆止阀，投入2号机定冷水离子交换器，同时保持发电机定子冷却水补水电磁阀开启，以此验证定冷水箱水位异常下降原因是否为定冷水返流至除盐水来补水管道。

17：39，发电机定子冷却水箱水位由250㎜突降至208㎜，立即关闭定冷水至离子交换器入口可调逆止阀，补水至250㎜后投入离子交换器运行，保持定冷水补水电磁阀关闭状态联锁投入。

18：35，发电机定子冷却水箱水位再次由250㎜突降至最低198㎜，定子冷却水补水电磁阀联锁开启，再次就地关闭定冷水至离子交换器入口可调逆止阀，补水至正常值，此时怀疑定冷水补水电磁阀虽为关闭状态，但仍存在内漏。

19：10，关闭除盐水至定冷水补水手动门，定冷水补水电磁阀保持关闭，定冷水至离子交换器入口可调逆止阀关闭，打开定冷水补水管道放水门，无水流出；保持定冷水补水电磁阀关闭，开启定冷水至离子交换器入口可调逆止阀，打开定冷水补水管道放水门，有连续水流流出；据此可基本判断，定冷水补水电磁阀存在内漏。

19：50，保持除盐水至定冷水补水手动门关闭，观察运行两小时，定冷水箱水位无异常。

22：00，开启除盐水至定冷水补水手动门，再次进行试验。

23：32，定冷水箱水位再次出现下降，立即补水至正常值，由此确定为除盐水至定冷水补水逆止阀回座不严、发电机定冷水补水电磁阀内漏，致使定冷水返流至除盐水来补水管道。专业主管交代：现将除盐水至定冷水补水手动门全关，注意定冷水箱水位，当需要补水时，需及时退出离子交换器运行，开启补水手动门。

二、原因分析

1、直接原因：除盐水至定冷水系统补水逆止阀不严、发电机定冷水补水电磁阀内漏。

2、间接原因：发电机定冷水箱水位计浮球异常，导致DCS液位测点异常波动，由250㎜突降至189㎜后1min后恢复，通知热工人员后续处理。

由于2号机定冷水箱顶部排氢软管联通大气，造成定冷水水质异常（电导超标），致

使离子交换器长期投入；而由于设计缺陷，造成定冷水无法补水，容易发生发电机断水等恶 性事件。 定冷水箱水位低光字牌报警、汽机二级报警连接的都是开关量，低报警无法触发，

容易造成值班员发现不及时。 就地补水压力表（补水电磁阀前）显示显示不准。

三、处理过程中的风险点

1、如果不能及时发现定冷水箱水位下降，导致水箱水位过低，定冷水泵出力下降或者损坏，更有可能导致定冷水压力过低，发电机断水机组解列的风险。

2、除盐水至定冷水补水逆止阀不严、发电机定冷水补水电磁阀内漏，机组运行期间很难在线处理。只能通过关闭除盐水至定冷水补水逆止阀前手动门来避免定冷水箱水位持续下降，这时如果定冷水箱水位降低就需要就地操作手动门来进行补水，这就要求不仅监盘人员及时发现，还要求巡检人员熟练操作有一定技能水平。否则很可能补水不及时导致事故扩大。

四、控制措施

针对目前2号机组定冷水箱液位异常下降现象，为保证定冷水系统安全运行。特制

定临时技术措施如下：

1、严密监视2号机组定冷水箱液位变化趋势，每 1 小时记录一次就地翻板液位计

和 DCS 表计参数，确保两者一致。

2、关闭2号机组除盐水至定冷水箱补水手动门。若定冷水箱液位异常下降时，首先要关闭系统至离子交换器进水手动门，再打开除盐水至定冷水箱补水手动门、补水电磁阀进行补水。补水时要严密监视就地翻板液位计升高趋势，以防止定冷水箱补水过高。补水完毕后，先关闭除盐水至定冷水箱补水手动门、补水电磁阀，然后打开系统至离子交换器进水手动门一圈，注意监视定冷水泵电流和系统压力变化。操作时必须使用铜制扳手。

3、每班巡检时监视 8 米发电机漏液检测仪是否有漏液；如存在漏液，及时排除并记录漏液量。

4、定冷水箱每次进行补水操作时必须在运行日志中进行详细记录。

5、定冷水系统有任何异常情况及时汇报部门主任和专业主管，并联系维护部相关专业人员到场处理。

参考文献：

[1]赵华，陈金秀，黄嘉欣，等.凸极立式全蒸发冷却水轮发电机通风计算研究[J].电工电能新技术，2024，43（06）：25-36.

[2]陈卫勇.核电厂发电机定子冷却水系统功能验证与技改运行[J].电工技术，2024，（12）：197-199.DOI：10.19768/j.cnki.dgjs.2024.12.058.

作者简介：姓名：郭跃洲（1982.07-）  男  河南省郑州市  汉  本科  工程师  研究方向：火力发电厂运行