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發(fā)電機(jī)漏水檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用及推廣論文
1發(fā)電電動(dòng)機(jī)機(jī)坑漏水的危害
瑯琊山電廠發(fā)電機(jī)組冷卻方式采用自循環(huán)空氣冷卻，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力，在離心力的作用下機(jī)坑內(nèi)部的空氣形成自循環(huán)通道，熱風(fēng)通過(guò)轉(zhuǎn)子磁極、定子繞組、定子鐵芯等其他構(gòu)件，吸收熱量的空氣從風(fēng)道排除進(jìn)入空氣冷卻器，由流過(guò)空冷器的冷卻水將熱量帶走，同時(shí)降溫后的空氣再次進(jìn)入定子鐵芯、定子繞組、轉(zhuǎn)子磁極，如此往復(fù)循環(huán)，構(gòu)成了封閉式自循環(huán)空氣冷卻系統(tǒng)。
發(fā)電機(jī)機(jī)坑冷卻水管路漏水會(huì)為機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)隱患，出現(xiàn)異常現(xiàn)象。當(dāng)冷卻器發(fā)生漏水時(shí)會(huì)引起定子繞組受熱不均，從而引起鐵芯受熱不平衡，直接引起發(fā)電機(jī)振動(dòng)加強(qiáng)。當(dāng)漏出的水源隨風(fēng)進(jìn)入定、轉(zhuǎn)子時(shí)，會(huì)使定、轉(zhuǎn)子絕緣下降，可能直接引起線(xiàn)圈接地甚至短路，對(duì)發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了極大的威脅。因此，必須有效地對(duì)機(jī)坑漏水進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并進(jìn)行處理，為機(jī)組的運(yùn)行提高安全保障。
2漏水檢測(cè)裝置及工作原理
瑯琊山電廠水源取自安徽滁州市城西水庫(kù)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年水質(zhì)監(jiān)測(cè)，水質(zhì)滿(mǎn)足評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(GB3838—2002)n級(jí)，據(jù)主壩上安裝的溫度計(jì)，2012年最高溫度22.57~C，最低溫度9.88'C，平均值為15.98'C，年變幅12.69'C，全年pH值維持在8.0?8.5、懸浮物低于20mg/L。為保證機(jī)組在高頻次、長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中，有效消除發(fā)電機(jī)冷卻水管路漏水帶來(lái)的安全隱患，瑯琊山電廠采用了TraceTek泄漏檢測(cè)定位系統(tǒng)，它能對(duì)水、油、酸、堿等各種液體進(jìn)行泄漏測(cè)定和報(bào)警。該廠將其應(yīng)用在發(fā)電電動(dòng)機(jī)機(jī)坑內(nèi)部，是對(duì)TraceTek泄漏檢測(cè)定位系統(tǒng)應(yīng)用區(qū)域的拓展，同時(shí)因?yàn)闄C(jī)組在不同工況下造成的復(fù)雜環(huán)境，也對(duì)TraceTek泄漏檢測(cè)定位系統(tǒng)安裝工藝提出更高的要求。
漏水檢測(cè)定位系統(tǒng)是由一條檢測(cè)液體泄漏的感應(yīng)線(xiàn)纜和一個(gè)帶定位顯示報(bào)警的控制器構(gòu)成。當(dāng)泄漏發(fā)生時(shí)，感應(yīng)線(xiàn)纜將信號(hào)送往控制器，經(jīng)微處理器處理后，顯示泄漏精確位置同時(shí)報(bào)警。感應(yīng)線(xiàn)由4根不同類(lèi)型導(dǎo)線(xiàn)組成，其中2根由導(dǎo)電聚合物加工而成，其單位長(zhǎng)度電阻值被精密加工并定值，感應(yīng)線(xiàn)纜結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。在無(wú)泄漏時(shí)，其中2根導(dǎo)線(xiàn)間電流值為正常，當(dāng)感應(yīng)物被泄漏物浸泡，則2根導(dǎo)電聚合物之間被短接，并使所測(cè)電流值發(fā)生變化，控制器根據(jù)歐姆定律，通過(guò)測(cè)算，能夠得到發(fā)生故障泄漏點(diǎn)的位置并發(fā)出泄漏報(bào)警。
2.1檢測(cè)電纜的選型為保證漏水檢測(cè)裝置在復(fù)雜多變的環(huán)境下能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，瑯琊山電廠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)分析和對(duì)比，選擇TT1000線(xiàn)纜作為機(jī)坑漏水檢測(cè)電纜�，樼鹕诫姀S機(jī)組為混流可逆式，為滿(mǎn)足電網(wǎng)需求，既運(yùn)行時(shí)機(jī)坑內(nèi)部熱風(fēng)溫度最高可達(dá)70C，風(fēng)速可達(dá)4m/s，會(huì)帶動(dòng)檢測(cè)電纜與地面發(fā)生輕微摩擦。TT1000型號(hào)線(xiàn)纜主要針對(duì)于水的檢測(cè)，為氟化聚合物結(jié)構(gòu)，抗腐蝕，耐磨性高，并且可在最高溫度為75'C的環(huán)境下運(yùn)行，從而有效保證了漏水檢測(cè)裝置的正常運(yùn)行。
2.2漏水檢測(cè)控制器工作原理漏水檢測(cè)控制器包括3套繼電器觸點(diǎn)，可用于遠(yuǎn)程監(jiān)控和設(shè)備控制，控制器結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。它尺寸小，安裝方便。“泄漏”繼電器可以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)解，延時(shí)動(dòng)作，延時(shí)時(shí)間可以設(shè)置，到感應(yīng)線(xiàn)干燥時(shí)自動(dòng)復(fù)位，或用手動(dòng)按RESET(復(fù)位)鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)�？筛鶕�(jù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行敏感度調(diào)整。
(1)LEAK(泄漏)指示：紅燈指示系統(tǒng)已經(jīng)檢測(cè)到液體泄漏。
(2)CABLEBREAK線(xiàn)纜斷裂指示：黃燈指示系統(tǒng)已檢測(cè)到感應(yīng)線(xiàn)斷裂。
(3)RESET(復(fù)位)開(kāi)關(guān)指示：紅燈指示泄漏繼電器已動(dòng)作，按下復(fù)位鍵進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位。
(4)POWER(電源)指示:綠燈指示系統(tǒng)通電。
要作為發(fā)電機(jī)發(fā)電也要作為電動(dòng)機(jī)抽水，因旋轉(zhuǎn)方向
(5)調(diào)節(jié)時(shí)間：0?2min的不同，機(jī)坑內(nèi)部情況也隨之發(fā)生變化�，樼鹕綑C(jī)組
(6)調(diào)節(jié)靈敏度。
3漏水檢測(cè)裝置安裝
因漏水檢測(cè)裝置精度高，檢測(cè)能力極強(qiáng)，感應(yīng)線(xiàn)纜輕微的破損將會(huì)造成漏水檢測(cè)裝置不可修復(fù)的故障，所以在裝置安裝過(guò)程中既要按照裝置使用說(shuō)明進(jìn)行，又要根據(jù)發(fā)電電動(dòng)機(jī)機(jī)坑實(shí)際情況進(jìn)行改進(jìn)，以確保漏水檢測(cè)裝置穩(wěn)定運(yùn)行，切實(shí)達(dá)到可靠檢測(cè)漏水的目的�，樼鹕诫姀S漏水檢測(cè)電纜布置圖所示，在機(jī)坑發(fā)電機(jī)空冷器下側(cè)布置了漏水檢測(cè)電纜，盡可能覆蓋機(jī)坑內(nèi)部整個(gè)冷卻系統(tǒng)，保證漏水檢測(cè)裝置工作的可靠性。
3.1漏水檢測(cè)裝置安裝前注意事項(xiàng)
(1)安裝前應(yīng)將傳感電纜封存在原包裝盒內(nèi)，并置于干凈、干燥處存放。
(2)將待安裝傳感電纜的區(qū)域清理干凈，輕觸碎屑或其他污染源。
(3)禁止讓工具、尖利或沉重的物體掉落到電纜上。
(4)牽引傳感電纜時(shí)不得用力過(guò)大，以防損壞電纜接頭。
(5)不得讓電纜接頭受潮，變臟或受到污染，造成裝置損壞。
3.2漏水檢測(cè)裝置安裝步驟
(1)確定漏水檢測(cè)裝置在機(jī)坑內(nèi)部的安裝線(xiàn)路。為保證機(jī)傳感電纜在機(jī)坑內(nèi)部能夠可靠運(yùn)行，在風(fēng)力、溫度變化很大的條件可以正常工作，不但要滿(mǎn)足設(shè)備安裝說(shuō)明的要求，還要根據(jù)實(shí)際情況加以改善。漏水檢測(cè)電纜典型安裝示意所示。
以瑯琊山電廠為例，安裝說(shuō)明明確要求需要用電纜固定夾通過(guò)黏合劑將傳感電纜固定于地面，但是當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，機(jī)坑內(nèi)部風(fēng)速塊、溫度高，容易造成固定夾的脫落，一旦卷入定子或轉(zhuǎn)子中將造成嚴(yán)重后果，考慮到黏合劑不牢靠，若用螺栓等其他金屬器材對(duì)傳感電纜固定，那么機(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)常年積累也可能引起同樣的問(wèn)題，為機(jī)組的運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。為此，瑯琊山電廠以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為導(dǎo)則，通過(guò)使用耐高溫絕緣扎帶進(jìn)行固定，配合纏繞管將電纜與底座進(jìn)行隔離，既能防止溫度過(guò)高損壞電纜又能減小冷卻風(fēng)對(duì)電纜的拉力。
(2)對(duì)傳感電纜進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)試。在開(kāi)始對(duì)傳感電纜進(jìn)行鋪設(shè)之前，為確保每段傳感電纜完好無(wú)損，未受污染，應(yīng)按照裝置說(shuō)明進(jìn)行傳感電纜的測(cè)試程序，以瑯琊山電廠為例，采用歐姆測(cè)試法，將終止端與傳感電纜相接，再將引出線(xiàn)連接至傳感電纜，測(cè)量黃線(xiàn)和黑線(xiàn)之間的電阻以及紅線(xiàn)和綠線(xiàn)之間的電阻，讀數(shù)應(yīng)大概等于傳感電纜長(zhǎng)度的倍數(shù)，并且兩個(gè)回路的電阻相差不應(yīng)超過(guò)5%。
(3)根據(jù)之前制定的安裝線(xiàn)路安裝漏水檢測(cè)裝置電纜。安裝過(guò)程中，為防止檢測(cè)電纜受到損傷，安裝人員必須進(jìn)行密切配合，掌握安裝方法，合理使用安裝力度。為防止安裝過(guò)程中力度過(guò)大或者在機(jī)組運(yùn)行時(shí)檢測(cè)電纜隨風(fēng)力拉扯引起檢測(cè)電纜線(xiàn)接頭部位的折斷，安裝人員在進(jìn)行電纜接頭連接時(shí)要進(jìn)行固定，在每個(gè)接頭處留一個(gè)環(huán)路，為電纜線(xiàn)接頭連接處的拉扯留出足夠空間。
(4)安裝電纜檢測(cè)裝置控制器�？刂破骺梢赃M(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警及設(shè)備控制，瑯琊山電廠接入一組故障報(bào)警點(diǎn)和一組漏水檢測(cè)報(bào)警點(diǎn)。根據(jù)控制器接線(xiàn)說(shuō)明以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控盤(pán)柜圖紙，合理安排二次回路走線(xiàn)，配備齊全端子套管，完成端子可靠連接。然后在上位機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行參數(shù)配置，將漏水檢測(cè)裝置故障點(diǎn)和報(bào)警點(diǎn)接入電站監(jiān)控系統(tǒng)。
(5)基坑漏水檢測(cè)裝置現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。在漏水檢測(cè)裝置安裝完成后，再次通過(guò)歐姆測(cè)試法對(duì)裝置進(jìn)行測(cè)試，以確保傳感電纜保持清潔和完好。同時(shí)，在確認(rèn)監(jiān)控系統(tǒng)已加入機(jī)坑漏水檢測(cè)裝置故障報(bào)警和漏水檢測(cè)報(bào)警后，現(xiàn)地在漏水檢測(cè)電纜上進(jìn)行灑水試驗(yàn)。從灑水起開(kāi)始計(jì)算時(shí)間，觀察漏水檢測(cè)裝置報(bào)警指示，當(dāng)漏水裝置報(bào)警指示燈亮?xí)r，查看監(jiān)控系統(tǒng)事件記錄。根據(jù)報(bào)警出現(xiàn)的時(shí)間，對(duì)漏水檢測(cè)控制器進(jìn)行時(shí)間整定。
漏水檢測(cè)裝置安裝后在日常維護(hù)工作中發(fā)揮了顯著的作用，多起基坑內(nèi)部漏水事件被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，其中包括冷卻水法蘭滴漏以及壓力表計(jì)的擊穿，漏水檢測(cè)裝置全部可靠發(fā)出報(bào)警信息，節(jié)省了大量的人力物力，將隱患牢牢控制在最小的范圍內(nèi)。
4漏水檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用
伴隨科技水平的提高和技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的設(shè)備對(duì)其工作環(huán)境提出了多方面的要求，濕度、溫度等客觀因素為設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)不同程度的影響，而漏水檢測(cè)定位系統(tǒng)在大時(shí)代的背景下應(yīng)運(yùn)而生，它能對(duì)水、油、酸、堿等各種液體進(jìn)行泄漏檢測(cè)定位和報(bào)警，廣泛應(yīng)用于通信、半導(dǎo)體、金融系統(tǒng)及圖書(shū)館、博物館、檔案館、機(jī)場(chǎng)、油庫(kù)以及石油、石化、化工、藥業(yè)等行業(yè)。
發(fā)電機(jī)機(jī)坑漏水檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用則是瑯琊山電廠在漏水檢測(cè)方面的一次偉大嘗試。自機(jī)組投運(yùn)以來(lái)，發(fā)電機(jī)機(jī)坑內(nèi)部多次出現(xiàn)管路漏水而不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的事件。頻繁的機(jī)坑內(nèi)部巡視既浪費(fèi)時(shí)間又浪費(fèi)人力，而且很難達(dá)到密切監(jiān)視的要求。為解決此類(lèi)問(wèn)題給機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)的困擾，瑯琊山電廠收集大量資料，針對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)坑內(nèi)部的復(fù)雜環(huán)境，通過(guò)不斷對(duì)漏水檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行分析和試驗(yàn)，得出漏水檢測(cè)裝置在機(jī)坑內(nèi)部切實(shí)可行的安裝方案。
由于機(jī)坑內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，合理的布線(xiàn)成為漏水檢測(cè)系統(tǒng)安裝的首要前提，既要保證漏水點(diǎn)的可靠檢測(cè)，也要保證不能對(duì)機(jī)組正常運(yùn)行造成影響;機(jī)坑內(nèi)部的高溫也對(duì)檢測(cè)電纜的可靠運(yùn)行出更高的要求，鋪設(shè)檢測(cè)電纜不得直接與金屬等高溫構(gòu)件接觸，以免造成電纜高溫?fù)p壞或熔絲脫落，引起裝置故障;當(dāng)機(jī)組運(yùn)行和備用、發(fā)電和抽水時(shí)，機(jī)坑內(nèi)部的環(huán)境相差較大，風(fēng)速和風(fēng)向的頻繁變化導(dǎo)致漏水檢測(cè)裝置要比其他行業(yè)的工作環(huán)境更加惡劣，牢固可靠的固定措施是保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行的根本措施。
在安裝過(guò)程中，瑯琊山電廠前前后后遇到不少困難，多次出現(xiàn)安裝好的漏水檢測(cè)裝置不能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，經(jīng)受不住多變的環(huán)境引起電纜受損。但通過(guò)不斷改進(jìn)，逐漸完善安裝工藝，目前4臺(tái)機(jī)組漏重，有的甚至已被腐蝕斷，不得不投巨資更換成銅接地裝置。還有，北京房山變電站，大同二電廠等大型500kV變電站投運(yùn)10?11年后，因腐蝕嚴(yán)重均重新更換了原鍍鋅鋼接地裝置。由于是重新鋪設(shè)接地裝置，恢復(fù)路面和綠化等工作花費(fèi)了不少資金，因此整個(gè)改造工程比新建接地裝置所需費(fèi)用增加很多。
綜上所述，銅覆鋼應(yīng)用在主體工程接地網(wǎng)中，將有效地降低接地電阻，使用壽命長(zhǎng)，避免后期改造，也對(duì)電站將來(lái)永久運(yùn)行提供了可靠的保證。
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