【摘　要】　分析TBM－160－2型發(fā)電機(jī)定子冷卻絕緣油含氣量超標(biāo)的原因和危害，介紹該型發(fā)電機(jī)定子冷卻絕緣油氣體含量的計(jì)算方法，以及含氣量超標(biāo)后的處理，為定子油冷發(fā)電機(jī)提供運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。
 
0　引言
　　
　　TBM－160－2型汽輪發(fā)電機(jī)系俄羅斯新西伯利亞電力股份公司制造，定子繞組為紙絕緣，采用粘度低、導(dǎo)熱性能高、絕緣性能好的變壓器油直接冷卻，轉(zhuǎn)子繞組采用蒸餾水直接冷卻，定子鐵芯也采用變壓器油直接冷卻，簡(jiǎn)稱(chēng)“油水油”冷卻方式。定子和轉(zhuǎn)子是完全分開(kāi)的兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，彼此互不干擾。發(fā)電機(jī)主要運(yùn)行參數(shù)是：有功功率160MW，定子電壓18kV，定子電流6030A，功率因數(shù)0.85，轉(zhuǎn)子電壓170V，轉(zhuǎn)子電流3700A，效率98.7％。
    TBM－160－2型發(fā)電機(jī)定子鐵芯及定子繞組采用脫過(guò)氣的絕緣油(變壓器油)作為冷卻介質(zhì)，絕緣油同時(shí)也是浸泡定子繞組絕緣層的液體電介質(zhì)。該發(fā)電機(jī)運(yùn)行中定子冷卻油流量400m3/h左右，冷卻效果很好，定子繞組、定子鐵芯溫度冬季在36℃左右，夏季在56℃左右，其缺點(diǎn)是在運(yùn)行中常出現(xiàn)絕緣油含氣量超標(biāo)(大于0.07％)，俄TBM－160－2型發(fā)電機(jī)運(yùn)行規(guī)程規(guī)定：發(fā)電機(jī)運(yùn)行中氣體含量不應(yīng)超過(guò)油體積的0.07％。而電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程(DL/T596－1996)中規(guī)定：運(yùn)行中的變壓器油，油中含氣量(體積分?jǐn)?shù))一般不大于3％。因此，發(fā)電機(jī)定子冷卻絕緣油含氣量標(biāo)準(zhǔn)要求非常嚴(yán)格，這給運(yùn)行中的定子冷卻絕緣油處理帶來(lái)一定困難。表1為發(fā)電機(jī)定子冷卻絕緣油含氣量的測(cè)量數(shù)據(jù)。

1　含氣量超標(biāo)的原因及危害
　　
11　含氣量超標(biāo)的原因
      (1)發(fā)電機(jī)定子油系統(tǒng)(如油冷卻器、膨脹油箱、法蘭結(jié)合面、濾網(wǎng)等)密封不良使空氣侵入；
　　(2)運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)定子繞組是靠循環(huán)的變壓器油來(lái)冷卻，流量400m3/h，由于油分子間的長(zhǎng)期碰撞，可產(chǎn)生微小氣泡；
　　(3)變壓器油在電場(chǎng)和熱的作用下可產(chǎn)生氣體；
　　(4)發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行中，由于油冷卻器里的水逐漸從銅管壁析出，造成定子冷卻絕緣油受潮產(chǎn)生氣體。
1.2　含氣量超標(biāo)的危害
　　(1)由于定子繞組采用油紙絕緣，因此油中含氣量超標(biāo)不可低估，它能降低定子繞組絕緣層的絕緣能力。
　　(2)當(dāng)氣體含量達(dá)到一定值時(shí)，可引起瓦斯繼電器動(dòng)作，嚴(yán)重時(shí)可造成跳機(jī)。
　　(3)當(dāng)油中氣體含量高于一定值后，會(huì)出現(xiàn)微小氣泡附著在定子繞組線棒內(nèi)孔壁上，形成微小氣堵小泡，當(dāng)聚集到一定程度，將造成氣泡處線棒內(nèi)壁溫度高于其它部位，長(zhǎng)期易造成局部線棒溫度升高而絕緣下降。
 
2　含氣量的測(cè)量及計(jì)算
　　
　　發(fā)電機(jī)定子冷卻絕緣油含氣量用BT－6熱偶真空表進(jìn)行測(cè)量，熱偶真空表的工作原理：是以氣體的導(dǎo)熱率與壓力的關(guān)系為基礎(chǔ)，壓力轉(zhuǎn)換器的加熱器的溫度決定著熱電動(dòng)勢(shì)，如果加熱器的電流保持是恒定的，則熱電動(dòng)勢(shì)就是氣體壓力的度量標(biāo)準(zhǔn)，如果熱電動(dòng)勢(shì)保持不變，則相反，加熱器電流則是壓力的度量值。
　　ПMT－2壓力轉(zhuǎn)換器，在熱電動(dòng)勢(shì)恒定的情況下，測(cè)量壓力從10Pa到700Pa；正常測(cè)量經(jīng)長(zhǎng)期摸索，測(cè)量壓力范圍：10～300Pa，超出范圍，由于此表在超低真空下，表計(jì)讀數(shù)誤差很大，平均精度約為50％，為提高測(cè)量精度彌補(bǔ)表計(jì)誤差，可采用8～10次測(cè)量，從中刪除離散值較大的測(cè)量值，保留6次左右取平均值。發(fā)電機(jī)定子冷卻油含氣量計(jì)算公式：

 
3　含氣量超標(biāo)的處理
　　
　　運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)要定期測(cè)試含氣量，若超標(biāo)，必須采用定量間斷脫氣的方法進(jìn)行處理，以保證發(fā)電機(jī)安全可靠地運(yùn)行。脫氣鍋是用來(lái)給絕緣油脫氣和脫水的裝置，內(nèi)部裝有蒸汽加熱器。油的脫氣是在油溫60℃～70℃范圍內(nèi)、殘余壓力65.5～133Pa的真空條件下，供油泵打循環(huán)，油從脫氣鍋上蓋的4個(gè)噴嘴噴出霧化，一鍋油的處理時(shí)間8～12h，從脫氣鍋窺視孔觀察，油中空氣含量少時(shí)，泡沫消逝。
　　具體操作方法及注意事項(xiàng)：1為保證脫氣鍋內(nèi)油循環(huán)量，補(bǔ)充脫氣過(guò)程中的油損耗，發(fā)電機(jī)定子油脫氣前，應(yīng)預(yù)先在脫氣鍋內(nèi)注入不少于4m3的合格變壓器油，并經(jīng)脫氣合格。2開(kāi)啟油冷泵出口至脫氣鍋油門(mén)時(shí)，必須緩慢，門(mén)不可開(kāi)的太大，注意膨脹油箱油位的同時(shí)，必須同時(shí)注意發(fā)電機(jī)進(jìn)油側(cè)壓力下降不超過(guò)0.02MPa，流量下降不超過(guò)5m3/h。3操作中必須防止膨脹油箱滿油或無(wú)油，影響發(fā)電機(jī)供油壓力而跳機(jī)。4脫氣系統(tǒng)投入前，備用膨脹油箱保持上限油位(100格)5開(kāi)啟供油泵至冷油泵入口油門(mén)時(shí)，必須緩慢，門(mén)不可開(kāi)得過(guò)多，并注意膨脹油箱油位上升情況，達(dá)到110格時(shí)應(yīng)立即關(guān)閉此門(mén)。6將發(fā)電機(jī)定子油系統(tǒng)中的油，緩慢排入脫氣鍋中一部分(1t左右)，經(jīng)脫氣后由供油泵打入定子油系統(tǒng)，然后再放油排入脫氣鍋一部分進(jìn)行脫氣，依次循環(huán)直至發(fā)電機(jī)定子冷卻絕緣油含氣量合格。7脫氣鍋運(yùn)行時(shí)加熱蒸汽壓力<
 0.1MPa，溫度<  120℃，脫氣鍋脫氣時(shí)油溫控制在60℃～70℃。
 
4　結(jié)論
　　
　　(1)TBM－160－2型發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行中，定子冷卻絕緣油要定期測(cè)量含氣量指標(biāo)，若出現(xiàn)含氣量超標(biāo)，應(yīng)引起注意，不可小視，必須進(jìn)行脫氣處理。
　　(2)發(fā)電機(jī)大修時(shí)，定子本體及油系統(tǒng)必須做真空嚴(yán)密性試驗(yàn)、充氮試驗(yàn)，提高定子油系統(tǒng)的密閉性，防止發(fā)電機(jī)運(yùn)行中空氣侵入定子冷卻絕緣油。
　　(3)建議把定子冷卻絕緣油脫氣作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的定期操作。