книги из ГПНТБ / Грудинский, П. Г. Техническая эксплуатация основного электрооборудования станций и подстанций

Повышение влажности водорода в генераторе при отсут­ ствии течи воды в газоохладителях и применении для подпитки хорошо осушенного водорода может произойти только за счет попадания влаги вместе с воздухом из масла, сливающегося из уплотнений в сторону водорода. Чем меньше слив масла из уплотнений в сторону водорода, чем меньше обводнено масло, тем медленнее будет увлаж­ нение водорода в генераторе.

Повышение влажности водорода снижает срок службы изоляции, ограничивает снижение температуры холодного водорода в зимнее время из-за опасения отпотевания газоохладителей. Наконец, каждый дополнительный грамм влаги, увеличивая плотность газовой смеси, повышает вентиляционные потери в генераторе на 0,8—1%.

Для снижения влажности водорода в генераторе пре­ дусмотрен осушитель, заполненный силикагелем. Однако осушитель, как правило, не используется, так как во время работы генератора замена силикагеля в нем затруднена. На некоторых электростанциях осушители даже демонти­ рованы. Поэтому снижение влажности водорода в генера­ торах чаще всего производят продувкой чистым водородом.

Содержание водорода в воздухе сливных маслопроводов из уплотнений или из подшипников генераторов не должно быть выше 1%, а в газовом объеме маслобака турбины водород должен отсутствовать.

Давление масла на уплотнения в зависимости от их конструкции должно быть выше давления водорода не менее чем на 0,3—0,8 кгс/сма.

В местных инструкциях должна быть указана конкрет­ ная величина превышения давления масла над давлением водорода для каждого типа генератора.

Снижение давления масла ниже установленного для данного типа уплотнений может привести к прорыву водо­ рода через уплотнения, попаданию его в маслосистему, образованию взрывоопасной смеси и взрыву ее. В момент прорыва водорода нормальное снабжение вкладыша мас­ лом нарушается и вкладыш может сгореть.

Температура масла на сливе из уплотнений в сторону воздуха не должна быть выше 65° С, а разность температур входящего и выходящего масла не должна превышать 30° С.

Температура баббита уплотняющих вкладышей не долж­ на превышать 80° С.

Более показательна для суждения о работе вкладышей температура баббита, замеряемая при помощи заложенных

181

в него термосопротивлений. Если термосопротивления от­ сутствуют или вышли из строя из-за обрыва выводов, за работой уплотнений следят по температуре сливающе­ гося масла и нагреву его при прохождении через уплотнения.

Увеличение разности температур входящего и выходя­ щего из уплотнений масла по сравнению с длительно наблю­ давшейся на 5—10° С и более указывает на появление ненормальности в работе уплотнений.

6-5. Определение мест утечек водорода

Величина утечки водорода — один из основных пока­ зателей нормальной работы генератора с водородным уплот­ нением.

При появлении большой утечки водорода его расход часто возрастает настолько, что создается угроза оставить без запаса водорода другие генераторы. Большая утечка водорода может привести к созданию взрывоопасной смеси и взрыву. Если обнаружить и устранить место утечки при работе генератора не удается, то генератор придется оста­ навливать в ремонт.

Большие утечки водорода, как правило, не возникают внезапно, а становятся такими постепенно. Поэтому важно, чтобы персонал регулярно, в каждую смену, проверял величину утечки водорода на всех генераторах, сравнивая ее с ранее имевшимися, и, если она увеличилась, ставил об этом в известность руководство цеха и одновременно принимал бы меры к отысканию и устранению причины увеличения утечки своими силами, хотя бы в наиболее доступных местах.

После монтажа, капитального и другого ремонта со снятием торцевых щитов статора генератор вместе с си­ стемой водородного охлаждения должен быть подвергнут опрессовке сжатым воздухом для проверки газоплотности.

Избыточное давление воздуха при опрессовке генераторов должно быть выше рабочего водорода не менее чем на 1 кгс/см2, а в генераторах с давлением водорода 0,05 кгс/см2 равным 0,6—0,8 кгс/см2. При опрес­ совке выявляются и устраняются места утечек воздуха. После устранения выявленных утечек давление воздуха снижается до рабочего давления водорода и производится контрольное измерение утечек воздуха в тече­ ние 24 часов.

Утечка (в процентах от объема газа в генераторе при рабочем дав­ лении) определяется по формуле

Гр к (273+ д „ )1

ДУ = 100 L Ра (273 + дк) J ’

182

где р в и р к — абсолютное давление воздуха (газа) в генераторе в начале

и конце испытания, равное давлению по ртутному манометру плюс атмосферное давление (760 мм рт. ст.) или давлению по контрольному пружинному манометру плюс 1 кгс/см2; Он и Ок — температура воздуха (газа) в генераторе в начале и конце испытания, °С.

Пример. В начале испытания давление воздуха равно 1 520 мм,

Газоплотность генератора считается удовлетворитель­ ной, если утечка воздуха за сутки не превышает 1,5% объема генератора.

Если газоплотность генератора проверяется на водо­ роде, то утечка водорода за сутки не должна превышать 5%.

Большая величина утечек при проверке газоплотности на водороде по сравнению с воздухом разрешается потому, что через одно и то же отверстие утечка водорода из-за его меньшей платности будет примерно в 3 раза выше, чем воздуха.

Для определения суточной утечки водорода, м3, необходимо полу­ ченную утечку, %, разделить на 100 и умножить на объем генератора, м?

Максимальный суточный расход водорода на подпитку

ипродувку не должен превышать 10% количества водорода

вгенераторе при рабочем давлении.

При отыскании и устранении утечек необходимо знать для ориентировки, насколько максимально должно сни­ зиться давление воздуха или водорода за 1 ч, чтобы полу­ чить суточную утечку не выше нормы.

Если температура воздуха или водорода не изменилась, то снижение давления газа за 1 ч при допустимой утечке

0,5 рисп мм рт. ст.; на водороде Ар — 1,6 рисп = 5 мм рт. ст., где Ар — допустимая утечка за сутки, %; рИС11— абсолютное Давление газа, кгс/см2, при котором производится проверка.

183

* В скобках приведены значения в мм рт. ст.

Если температура газа повысилась, следует по таблице 3 определить величину изменения давления газа в генераторе за счет изменения температуры и вычесть ее из замеренного в конце проверки давления или прибавить, если температура понизилась. Разница между давлением газа в начале и конце проверки с учетом внесения поправки на изменение темпе­ ратуры укажет на величину снижения давления из-за утечки.

Пример. В начале проверки давление воздуха было равно 1 520 мм, а через 1 ч стало равным 1 504 мм. Температура понизилась на 2 °С. Определить снижение давления воздуха за счет утечек.

Решение. По табл. 3 находим, что понижение температуры на 1 °С при давлении 2 кгс/см2 дает понижение давления на 6,8 мм рт. ст., а 2 °С дадут понижение на 13,6 мм рт. ст. Если бы температура не пони­

Иногда по величине снижения давления газа в генера­ торе необходимо определить величину утечки в генераторе в м3.

Если величина снижения давления газа в генераторе

184

Повышение давления воздуха или водорода, измеряе­ мого ртутным манометром, до величины, превышающей давление, на которое рассчитан манометр, приводит почти к полному выдуванию ртути из него.

Кроме расхода дефицитной ртути, выброс ее приводит к загрязнению рабочего места брызгами ртути, собрать

патрубок, через который уловитель сообщается со стек­ лянной трубкой.

Определение мест утечки водорода, несмотря на кажу­ щуюся простоту, требует от исполнителя твердого знания газовой схемы, мест возможных утечек и умения правильно оценить полученные результаты. Ошибка в определении места утечки может привести к необоснованному выводу генератора в ремонт.

Для отыскания мест утечек применяются: мыльный раствор, течеискатель ГТИ-3 и переносный газоанализатор ПГФ-2М-ИЧА.

185

На работающем генераторе утечки можно определить только в ограниченных местах и только с помощью мыльной пены или газоанализатора ПГФ-2М. Однако отыскание утечек, появившихся на работающем генераторе, как пра­ вило, приходится начинать до вывода генератора в ремонт, чтобы избежать ошибочного останова его в тех случаях, когда утечку можно выявить и устранить на работающем генераторе. Если устранить утечки на работающем гене­ раторе нельзя, то проделанная работа сократит время простоя генератора в ремонте, поскольку часть мест воз­ можных утечек уже будет проверена.

Утечку в любом месте, в том числе на выводах статора и ротора, можно определить только течеискателем ГТИ-3 на остановленном и переведенном на воздух генераторе. Для этого в генератор при давлении воздуха 0,2—0,3 кгс/см2 вводится 200—300 г фреона-12. Затем давление воздуха повышают до величины, при которой производится испы­ тание на газоплотность. При наличии утечки выходящий из генератора воздух, смешанный с фреоном, попадает в камеру щупа течеискателя и вызывает отклонение стрелки прибора.

Отыскание мест утечек целесообразно производить по заранее составленному перечню мест, подлежащих про­ верке. Без него легко пропустить некоторые места утечек, что может привести к положению, при котором вроде все проверено, а утечки не найдены.

При проверке отсутствия фреона в сливных маслопро­ водах эксгаустер должен быть отключен. Иначе из-за разряжения в маслопроводе воздух в камеру щупа может не поступить. При длительном отключении эксгаустера фреон может распространиться по всей маслосистеме и будет обнаруживаться во всех маслопроводах. В этом случае целесообразно, включив эксгаустер на 5—10 мин, проверить затем, через какое время, в с или мин, с момента отключения эксгаустера обнаруживается фреон в каждом маслопроводе. В маслопроводе на сливе масла из дефект­ ного уплотнения фреон появится значительно скорее, чем на других маслопроводах.

Если фреон появляется примерно через равное время во всех сливных маслопроводах, то утечка может находиться в регуляторе давления масла. Для проверки следует отклю­ чить регулятор как по маслу, так и по газу.

Если нет видимого разрыва между водородным и угле­ кислотным коллекторами и атмосферной трубой, то до

186

начала отыскания утечек следует отделить эти коллекторы от атмосферной трубы установкой заглушек.

Для проверки, нет ли утечки в газоохладителях на входе и выходе из них воды, ставятся заглушки. Ограни­ читься только закрытием задвижек нельзя, так как они могут пропускать. В водяной камере газоохладителя, имеющей поврежденные трубки или неплотности в валь­ цовке, будет создаваться давление воздуха с фреоном, которое будет обнаружено при открывании дренажного краника.

Для отыскания утечек на работающем генераторе, за­ полненном водородом, необходимо при помощи прибора ПГФ-2М-14А проверить отсутствие водорода в маслосистеме. Затем при помощи мыльного раствора проверить отсутствие утечек в доступных местах. Если при этом утечки не будут обнаружены, то снижается нагрузка на генераторе и поочередно снимаются заглушки с газоохладителей. При помощи петлевого водяного манометра на 800—1 000 мм проверяется отсутствие давления в водяном объеме газо­ охладителя. Если по истечении 15—20 мин после подклю­ чения манометра на 800—1 000 мм давление перестает возрастать, — газоохладитель течи не имеет.

6-6. Устранение ненормальностей в работе газомасляной системы

При нарушениях нормальной работы газомасляной си­ стемы генератора появляется звуковой сигнал (сирены, звонка) и загорается световое табло на газовой панели генератора, указывающее, какое нарушение произошло. Световой сигнал прекращается нажатием кнопки «Съем сигнала», а световое табло горит до тех пор, пока нарушение не будет устранено.

Ниже указаны наиболее частые или наиболее важные нарушения нормальной работы газомасляной системы, их причины и порядок устранения нарушения.

Понизилась чистота водорода в генераторе. Понижение чистоты водорода происходит наиболее быстро при увели­ ченном сливе масла из уплотнений в сторону водорода, а в генераторах с маслоочистительной установкой при низ­ ком вакууме в вакуумном отсеке или подаче масла из ре­ зервной линии.

Необходимо, убедившись по автоматическому газоана­ лизатору, что чистота водорода действительно ниже нормы,

187

продуть генератор свежим водородом до восстановления нормальной чистоты и проверить, не увеличился ли слив масла из уплотнения в сторону водорода, а при наличии маслоочистительной установки, кроме того, проверить, не снизился ли вакуум в вакуумном отсеке. Если вакуум снизился — принять меры к его восстановлению путем выявления и устранения подсосов в арматуре и трубопро­ водах, находящихся под разряжением, проверки вакуум­ ного насоса и т. д.

Понизилось давление водорода в генераторе. Необходимо подпитать генератор водородом до нормального давления и проследить, как оно будет затем понижаться.

Если за один час показания манометров изменятся не более чем на 0,01 кгс/см2, то утечка водорода в сутки со­ ставит не более 0,24 Угенер, что хотя и выше нормы, но не является аварийной.

Сигнал «Давление водорода низкое» может появиться не только из-за утечки водорода, но и в результате сниже­ ния температуры газа при сбросе нагрузки генератором. Особенно заметно снижение температуры на давление газа сказывается в генераторах, работающих с давлением водорода 0,05 кгс/см2. Например, снижение температуры водорода на 10° С вызовет понижение давления в генераторе на 300 мм вод. ст., что может привести к созданию разря­ жения и подсосу в генератор воздуха. Это обстоятельство еще раз подтверждает, как важно иметь на генераторах с давлением водорода 0,05 кгс/см2 автоматическую подпитку водорода.

Появление сигнала «Давление водорода низкое» при умеренных утечках или снижении давления водорода из-за сброса нагрузки генератором и наличии автоматического регулятора подпитки указывает на неисправность этого регулятора.

Если давление водорода заметно понижается за 10—15 мин не только по ртутному, но даже по пружинному мано­ метру, то это означает, что появилась аварийная утечка

ичто определить и устранить причину утечки необходимо

вкратчайший срок.

Причиной большой утечки водорода могут быть заедание поплавкового гидрозатвора в открытом положении, оши­ бочное открытие вентиля на линии помимо поплавкового гидрозатвора, снижение перепада между давлениями водо­ рода и масла на уплотнения, выдавливание прокладки под фланцем вывода обмотки статора или на одном из

188

газопроводов, между корпусом статора и корпусом уплот­ нения, разрыв прокладки под фланцем газоохладителя, разрыв трубки в газоохладителе или одной из трубок газовой системы.

Как правило, утечки водорода, связанные с разрывом трубок или резиновых прокладок, становятся большими не сразу, а постепенно. Выдавливание же прокладок мо­ жет наступить быстро, без заметного предварительного увеличения утечки.

При появлении большой утечки необходимо, подпитав генератор водородом, проверить: нормальный ли перепад между давлениями масла и водорода, нет ли выброса водорода вместе с маслом через уплотнения, нормальный ли уровень масла в поплавковом гидрозатворе, видно ли через смотровое стекло бачка продувки масло в трубе на линии слива масла помимо поплавкового гидрозатвора.

Если в поплавковом гидрозатворе нет масла, необхо­ димо закрыть слив масла в гидрозатвор и по мере накап­ ливания масла в бачке продувки сливать его, открывая вентиль на линии спуска масла помимо поплавкового гид­ розатвора. Путем небольшого прикрытия этого вентиля можно уменьшить скорость подъема уровня масла в бачке продувки и увеличить тем самым время, в течение которого он заполняется маслом.

При .отсутствии бачка продувки и отказе поплавкового гидрозатвора следует закрыть вентиль на сливе масла из клапана затвора и масло 'периодически сливать через вен­ тиль на линии помимо клапана.

Можно также, если нагрузка позволяет и по инструкции допустимо, снизить давление водорода до 0,5 кгс/сма и перейти на слив масла через петлевой затвор с полным открытием вентиля на линии помимо поплавкового затвора.

В случае уменьшения перепада между давлениями масла и водорода и выбросе в связи с этим водорода вместе с маслом через уплотнения необходимо принять меры к увеличению давления уплотняющего масла, а в двухпо­ точных уплотнениях и прижимающего масла.

Если определить и устранить причину быстрого сни­ жения давления водорода не удается, а утечка настолько велика, что поддержать давление в генераторе невозможно, следует приступить к вытеснению водорода углекислотой. Генератор с поверхностным охлаждением при этом остав­ ляется в работе со сниженной нагрузкой, а с непосредствен­ ным охлаждением должен быть отключен от сети одновре­

189

менно с началом вытеснения водорода для устранения дефекта.

Повысилась температура масла на сливе из уплотнений.

Необходимо проверить температуру баббита вкладышей уплотнений и температуру входящего масла. Если повы­ силась также и температура входящего масла, то следует убедиться в том, что задвижки на входе и выходе воды в маслоохладитель открыты полностью и вода по трубам циркулирует (входная и выходная трубы — холодные). Если выходная водяная труба даже на ощупь теплее, то это свидетельствует о засорении маслоохладителя. О за­ сорении маслоохладителя указывает также и отсутствие разницы в температуре масла на входе и выходе из масло­ охладителя.

Если же температура масла на входе в уплотнение осталась прежней, а на выходе повысилась, а также повы­ силась температура баббита, то причина повышения темпе­ ратуры в появлении дефекта в уплотнении. Устранение этого дефекта, как правило, возможно только при разборке уплотнения.

Понизилось давление масла на уплотнениях. Необхо­ димо проверить, каково давление масла перед регулятором и вращается ли золотник, если регулятор, типа ДРДМ-12.

Если давление масла перед регулятором ниже положен­ ного, то следует проверить, не прикрыт ли вентиль перед инжектором на маслопроводе высокого давления. Если прикрыт — открыть полностью. При отсутствии обратного клапана на линии между инжектором и системой смазки давление масла после инжектора иногда снижается из-за открытия вентиля на этой линии больше чем надо. Поэтому следует этот вентиль кратковременно прикрыть и прове­ рить, не повысится ли давление масла перед регуля­ тором.

Затем необходимо убедиться, что масло из напорного коллектора маслоагрегата не сбрасывается через предо­ хранительный клапан или обводной вентиль. При сбросе масла сбросной маслопровод — горячий, а при отсутствии сброса — холодный. Для устранения сброса масла — при­ крыть обводной вентиль и вентиль перед клапаном (вре­ менно).

При нормальном давлении масла перед регулятором давление масла на уплотнениях может понизиться только при останове и заедании золотника регулятора в положе­ нии низкого перепада между давлениями масла и водорода

190