第6講

黃幼茹

(全國電力安全專家委員會(huì)，北京 100031)

《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》編制說明

第6講

黃幼茹

(全國電力安全專家委員會(huì)，北京 100031)

10 防止發(fā)電機(jī)損壞事故編制說明

10.1 總體說明

為了加強(qiáng)發(fā)電機(jī)的專業(yè)管理，完善各項(xiàng)反事故措施，保障電廠發(fā)電機(jī)的安全可靠運(yùn)行，根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，修訂發(fā)電機(jī)的反事故措施。

10.2 條文說明

(1) 條文10.1防止定子線圈端部松動(dòng)引起相間短路，是大型發(fā)電機(jī)最重要的反事故措施要求之一。定子繞組端部松動(dòng)是最常見的發(fā)電機(jī)故障，結(jié)合GB/T20140—2006《透平型發(fā)電機(jī)定子繞組端部動(dòng)態(tài)特性和振動(dòng)試驗(yàn)方法及評(píng)定》，將限定有問題的固有頻率范圍重新界定，增加了新機(jī)投產(chǎn)1年后就應(yīng)該測(cè)量繞組端部模態(tài)以及對(duì)歷史趨勢(shì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較的要求。此外，由于定子繞組端部振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為成熟和常見的工程實(shí)用技術(shù)，因此還增加了在線監(jiān)測(cè)定子繞組端部振動(dòng)的有關(guān)要求。

(2) 條文10.2防止定子繞組絕緣損壞，是發(fā)電機(jī)最重要的反事故措施要求之一。發(fā)電機(jī)故障統(tǒng)計(jì)分析表明，屬于繞組絕緣的事故占非計(jì)劃停運(yùn)故障的50 %以上，而且絕緣故障本身具有修復(fù)難度大、事故損失大、修復(fù)成本高、修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，是防止發(fā)電機(jī)事故的重中之重，故此條增加和調(diào)整的內(nèi)容較多，具體如下。

① 對(duì)原條文中內(nèi)容進(jìn)行了擴(kuò)展，把氫氣濕度控制擴(kuò)展為2個(gè)子條目(10.2.2.1和10.2.2.2)，即把干燥器和油系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)細(xì)化到可操作性。

② 對(duì)原條文中單獨(dú)放在漏氫氣故障條目的內(nèi)冷水箱上氫氣泄漏內(nèi)容，也放在條文10.2作為子條目強(qiáng)調(diào)，即增加10.2.3條。明確了內(nèi)冷水系統(tǒng)泄漏與定子繞組絕緣的安全運(yùn)行密切相關(guān)，表明了定子繞組水系統(tǒng)泄漏問題的嚴(yán)重預(yù)后效果是繞組短路問題，以求引起特別重視。根據(jù)GB/T7064—2008《隱極同步發(fā)電機(jī)技術(shù)要求》提出了對(duì)內(nèi)冷水箱上氫氣量的量化監(jiān)測(cè)要求，但監(jiān)測(cè)的具體量化數(shù)據(jù)因在10.5.2條中已明確，此處采用“見10.5.2條”，使此內(nèi)容與氫氣泄漏故障10.5.2條內(nèi)容有所呼應(yīng)，文字上不再重復(fù)。此條與10.5.2條的區(qū)別是強(qiáng)調(diào)量化監(jiān)測(cè)的必要性和檢修中對(duì)校驗(yàn)探頭的基本要求。

③ 本條文在原反措內(nèi)容基礎(chǔ)上，根據(jù)發(fā)電機(jī)新標(biāo)準(zhǔn)DL/T298—2011《發(fā)電機(jī)定子繞組端部電暈與評(píng)定導(dǎo)則》，增加了新機(jī)安裝和大修時(shí)電暈試驗(yàn)的要求，單列為子條目10.2.4。

(3) 條文10.3防止定、轉(zhuǎn)子水路堵塞、漏水。此條保持原反措條目的結(jié)構(gòu)，即把堵塞和漏水分開成2個(gè)子條目，堵塞和漏水再自分若干子條目，具體說明如下。

① 堵塞故障的內(nèi)容，原反措分7個(gè)子條目，現(xiàn)在還是7個(gè)。原前1～4個(gè)子條目和第6個(gè)子條目全部保留，僅作文字調(diào)整。根據(jù)征求意見反饋，將第5個(gè)子條目10.3.1.5條水質(zhì)控制，從原來具體的pH值數(shù)據(jù)要求，改為執(zhí)行DL/T801—2010《大型發(fā)電機(jī)內(nèi)冷卻水質(zhì)及系統(tǒng)技術(shù)要求》的規(guī)定，引用了標(biāo)準(zhǔn)號(hào)而不再列出具體參數(shù)，理由是該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的具體參數(shù)比較多，不列出具體參數(shù)(如pH值、含銅量等)可精簡(jiǎn)反措條文的內(nèi)容。

② 堵塞內(nèi)容的第7個(gè)子條目10.3.1.7線棒溫度監(jiān)測(cè)，是原反措中頗為經(jīng)典的內(nèi)容，已經(jīng)被電廠運(yùn)行人員熟知。本條文對(duì)原溫度限值不作修改，但增加了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的引用，即強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)監(jiān)視發(fā)電機(jī)各部位溫度是DL/T1164—2012《汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行導(dǎo)則》的要求，并且文字上的修改強(qiáng)調(diào)了溫度超過限值的處理是先降負(fù)荷，后再確認(rèn)測(cè)溫的正確性和停機(jī)等處理。這一順序的強(qiáng)調(diào)是鑒于現(xiàn)場(chǎng)曾經(jīng)多次發(fā)生過局部線棒超溫而未及時(shí)降負(fù)荷，數(shù)分鐘后絕緣因過熱燒穿接地，造成了大面積更換線棒的事故。而確認(rèn)測(cè)溫元件正常的操作需要時(shí)間達(dá)數(shù)10 min，因此，只要檢測(cè)到溫度超限就應(yīng)立即降負(fù)荷(可能需要利用RB功能降負(fù)荷50 %)，可使正確的測(cè)溫溫度不超過限值(電流與發(fā)熱是平方關(guān)系，負(fù)荷降50 %，發(fā)熱量?jī)H達(dá)25 %)。降負(fù)荷操作后，若表明負(fù)荷與溫升無相關(guān)性，也驗(yàn)證了測(cè)溫點(diǎn)的誤報(bào)，此時(shí)再進(jìn)行確認(rèn)測(cè)溫準(zhǔn)確性的操作才是確保發(fā)電機(jī)安全的順序，同時(shí)也避免了造成非停。

③ 漏水內(nèi)容的原反措子條目是6條，都予以保留，前后順序作了調(diào)整，再增加10.3.2.6條，“對(duì)于不需拔護(hù)環(huán)即可更換轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)水管密封件的特殊發(fā)電機(jī)組，大修期間需更換密封件，以保證轉(zhuǎn)子冷卻的可靠性?！睂?duì)密封性試驗(yàn)條目，增加了執(zhí)行DL/T 607《汽輪發(fā)電機(jī)漏水、漏氫氣的檢驗(yàn)》的要求。該標(biāo)準(zhǔn)原1996版已經(jīng)修訂完畢，于2012年底報(bào)批，目前在等待發(fā)布(有可能與此新版反措出版時(shí)間相近，故不寫標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布年份，表示直接采納最新標(biāo)準(zhǔn))。

(4) 條文10.4 防止轉(zhuǎn)子匝間短路，原文為2條子條目，都予以保留；但內(nèi)容增加較多，主要是對(duì)匝間短路的故障現(xiàn)象特征進(jìn)行了簡(jiǎn)單描述，對(duì)相關(guān)的試驗(yàn)方法進(jìn)行了推薦，具有較好的可操作性。

(5) 條文10.5 防止漏氫氣。原文有4個(gè)子條目，刪除了第1條“必須進(jìn)行氣密試驗(yàn)，試驗(yàn)不合格不能開機(jī)”，是考慮在防止漏水的條文中已經(jīng)有密封性試驗(yàn)內(nèi)容規(guī)定，可避免重復(fù)，而且目前發(fā)電機(jī)大修時(shí)的氣密試驗(yàn)已經(jīng)是常規(guī)試驗(yàn)，類似于絕緣的耐壓試驗(yàn)，是非特殊情況下正常發(fā)電機(jī)都必須進(jìn)行的試驗(yàn)，不是可選試驗(yàn)項(xiàng)目，因此單列一條規(guī)定“必須進(jìn)行氣密試驗(yàn)，試驗(yàn)不合格不能開機(jī)”就顯得多余，使反措顯得不夠簡(jiǎn)潔。10.5條保留了其余3個(gè)條目，同時(shí)增加了1個(gè)條目10.5.4“對(duì)發(fā)電機(jī)端蓋密封面、密封瓦法蘭面以及氫氣系統(tǒng)管道法蘭面等所使用的密封材料(包含橡膠墊、圈等)，必須進(jìn)行檢驗(yàn)合格后方可使用。嚴(yán)禁使用合成橡膠、再生橡膠制品。”

原文中關(guān)于內(nèi)冷水箱中含氫氣(體積含量)的限值規(guī)定，按照GB/T7064—2008《隱極同步發(fā)電機(jī)技術(shù)要求》進(jìn)行了調(diào)整，把監(jiān)視內(nèi)冷水箱上氫氣含量的報(bào)警值和停機(jī)值分別由3 %和20 %降低為2 %和10 %。同時(shí)按照該國家標(biāo)準(zhǔn)還增加了內(nèi)冷水系統(tǒng)逸出氫氣的數(shù)量值達(dá)到0.3 m3/d時(shí)，應(yīng)在計(jì)劃停機(jī)時(shí)安排消缺；漏氫氣量大于5 m3/d時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)處理。該標(biāo)準(zhǔn)雖然已經(jīng)頒布多年，但對(duì)電廠檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)多數(shù)電廠還在執(zhí)行原反措的3 %和20 %。所以，必須及時(shí)修訂此條，使相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)更深入人心。

(6) 條文10.6防止發(fā)電機(jī)局部過熱，原文有3個(gè)子條目，修訂版予以保留；但內(nèi)容略有增加，主要是關(guān)于絕緣過熱報(bào)警裝置的運(yùn)行維護(hù)增加了一些具體的可操作性內(nèi)容。

(7) 條文10.7防止發(fā)電機(jī)內(nèi)遺留金屬異物故障的措施，原文有2個(gè)子條目，全部予以保留，具體內(nèi)容按照修訂意見反饋，在文字上進(jìn)行了調(diào)整，使現(xiàn)場(chǎng)工作更全面。

(8) 條文10.8防止護(hù)環(huán)開裂，是新增加條目，強(qiáng)調(diào)了護(hù)環(huán)的檢測(cè)和更換新護(hù)環(huán)時(shí)應(yīng)采用18Mn18Cr材料的護(hù)環(huán)鋼。

(9) 條文10.9 防止發(fā)電機(jī)非同期并網(wǎng)，原文僅有1個(gè)標(biāo)題而無具體內(nèi)容，不具備可操作性。修訂版增加了2個(gè)子條目，第2個(gè)子條目還有3個(gè)擴(kuò)展條目，內(nèi)容比較全面，強(qiáng)調(diào)了同期裝置的要求和相關(guān)試驗(yàn)的要求，具有較好的可操作性。

(10) 條文10.10防止發(fā)電機(jī)定子鐵芯損壞，是新增加條目，簡(jiǎn)明扼要地對(duì)故障現(xiàn)象及相關(guān)試驗(yàn)及查找故障的要求等進(jìn)行了描述。鐵芯損壞案例近些年有所增加，有的還造成人身傷亡事故(如山西某廠)；有的不得不返廠修理鐵芯和重繞定子繞組(如廣東某廠和陜西某廠)，損失很大，需要引起特別重視。

(11) 條文10.11防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組接地故障，對(duì)原文條文進(jìn)行了細(xì)化和補(bǔ)充，增加了檢修的檢查項(xiàng)目的細(xì)化要求，比較具體。

(12) 條文10.12防止次同步諧振造成發(fā)電機(jī)損壞，原文條文內(nèi)容保留，僅作文字調(diào)整。

(13) 刪除了原文中“11.10當(dāng)發(fā)電機(jī)定子回路發(fā)生單相接地故障時(shí)，允許的接地電流值如表1規(guī)定。發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)的動(dòng)作整定值按表1的要求確定。當(dāng)定子接地保護(hù)報(bào)警時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)。200 MW及以上容量的發(fā)電機(jī)的接地保護(hù)裝置宜作為跳閘。”

表1 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地故障電流允許值

10.3 征求意見或建議的采納情況

“防止發(fā)電機(jī)損壞事故”部分征求意見收到50條意見和建議，采納和部分采納34條，不采納16條。

11 防止勵(lì)磁系統(tǒng)事故編制說明

11.1 總體說明

原《二十五項(xiàng)反措》中有關(guān)勵(lì)磁系統(tǒng)的反事故措施安排在第11項(xiàng)“防止發(fā)電機(jī)損壞事故”中，條款號(hào)為11.13.1～11.13.5。本次修訂依據(jù)2012年底前正式發(fā)布的國家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并參照《國家電網(wǎng)公司發(fā)電廠重大反事故措施(試行)》(2007試行)第15條、《國華電力防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》(2010)第11條、《中國大唐集團(tuán)公司防止電力生產(chǎn)重大事故二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求實(shí)施導(dǎo)則》(2009版)第11.17條、《中國電力投資集團(tuán)公司防止電力生產(chǎn)重大事故的重點(diǎn)要求》(2012送審稿)第11.14條、中國國電集團(tuán)公司重大事故預(yù)防措施、2007華能《防止電力生產(chǎn)事故重點(diǎn)要求(試行)》第9.13條等6個(gè)文件重新修訂了原條款并獨(dú)立成章。新條款號(hào)為11.1～11.4，分別對(duì)設(shè)計(jì)、改造、調(diào)整試驗(yàn)和運(yùn)行安全4個(gè)方面提出規(guī)范性要求。以下的說明中凡是“新增條款”均指原國家電力公司《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》(2000版)條文中沒有的項(xiàng)目。

11.2 條文重點(diǎn)說明

(1) 條文11.1.1為新增條款。主要對(duì)配置PSS（power system stabilization，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器）的機(jī)組容量進(jìn)行了規(guī)范，強(qiáng)調(diào)PSS應(yīng)由相應(yīng)調(diào)度部門進(jìn)行管理。

(2) 條文11.1.2為新增條款?？紤]到近年來隨著數(shù)字化勵(lì)磁系統(tǒng)的普及，對(duì)設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境溫度及粉塵防護(hù)等都有相當(dāng)高的要求，而勵(lì)磁調(diào)節(jié)器不與其他設(shè)備放在一起。這是從安全方面考慮的。

(3) 條文11.1.3為新增條款。主要強(qiáng)調(diào)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器電壓回路的相互獨(dú)立。在送審稿中，采納意見將征求稿文字改為“勵(lì)磁系統(tǒng)中2套勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電壓回路應(yīng)相互獨(dú)立，使用機(jī)端不同電壓互感器的二次繞組，防止其中一個(gè)故障引起發(fā)電機(jī)誤強(qiáng)勵(lì)”。這里用“故障”代替了 “短路”，是由于“故障”的技術(shù)覆蓋面更廣一些。

(4) 條文11.1.4為新增條款。強(qiáng)調(diào)“滅磁裝置應(yīng)具備獨(dú)立于調(diào)節(jié)器的滅磁能力”，是考慮到數(shù)字化勵(lì)磁調(diào)節(jié)器有可能因干擾、故障和事故等原因，不能正常發(fā)出滅磁指令。

(5) 條文11.1.5為新增條款。強(qiáng)調(diào)“不應(yīng)采取高壓熔斷器作為勵(lì)磁變保護(hù)措施”，是出于可靠性和速斷性考慮，而“勵(lì)磁變壓器保護(hù)定值應(yīng)與勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)勵(lì)能力相配合”，是機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)的需要。

(6) 條文11.1.6原條文是征求意見稿中的項(xiàng)目，采納刪除本條款的建議，原因是和征求意見稿“10.11防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組接地故障”重復(fù)，且10.11的描述更嚴(yán)謹(jǐn)并貼近實(shí)際。這樣送審稿中項(xiàng)目11.1.6由其后的11.1.7代替，條文號(hào)順延。

(7) 條文11.1.6采納意見修改為“勵(lì)磁變壓器的繞組溫度應(yīng)具有有效的監(jiān)視手段，并控制其溫度在設(shè)備允許的范圍之內(nèi)。有條件的可裝設(shè)鐵芯溫度在線監(jiān)視裝置”。原因是一般的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器沒有設(shè)計(jì)鐵芯溫度在線監(jiān)視功能。

(8) 征求意見稿中條文11.1.8是原《二十五項(xiàng)反措》中11.13.5的內(nèi)容，但查閱新近公布的國標(biāo)及行標(biāo)均無此要求，且機(jī)組啟動(dòng)、停機(jī)過程一般為發(fā)電機(jī)空載狀態(tài)，有V/Hz限制不會(huì)引起機(jī)端電壓異常，而發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后發(fā)電機(jī)頻率也不會(huì)過低，因此同意刪除本條款的建議，其后的條文號(hào)順延。

(9) 條文11.1.7為新增條款。是對(duì)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)中勵(lì)磁調(diào)節(jié)器與保護(hù)配合提出了具體要求。

(10) 條文11.1.8為采納建議后在設(shè)計(jì)管理部分新增的條款，新增內(nèi)容為“勵(lì)磁系統(tǒng)電源模塊應(yīng)定期檢查，且備有備件，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)及時(shí)予以更換。”采納的原因是對(duì)于數(shù)字式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，電源模塊的安全至關(guān)重要。

(11) 條文11.2.1為新增條款?？疾炝硕鄠€(gè)電廠勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的連接后總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)，關(guān)鍵點(diǎn)是“防止不平衡的強(qiáng)磁場(chǎng)感應(yīng)電流燒毀連接線”，保證勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的安全。

(12) 條文11.2.2為新增條款。采納建議修改為“發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)裝置原則上應(yīng)安裝于勵(lì)磁系統(tǒng)柜。接入保護(hù)柜或機(jī)組故障錄波器的轉(zhuǎn)子正、負(fù)極采用高絕緣的電纜且不能與其他信號(hào)共用電纜?！边@里的關(guān)鍵技術(shù)是：連接轉(zhuǎn)子的電纜要求“高絕緣”，且不允許與其他信號(hào)電纜共用，以防止強(qiáng)磁干擾。

(13) 條文11.2.3為新增條款?！岸慰刂齐娎|均應(yīng)采用屏蔽電纜”是多年實(shí)踐的總結(jié)，二次控制電纜的含義是除電源和TV(voltage transformer，電壓互感器)、TA(current transformer，電流互感器)電量信號(hào)外的所有電纜。

(14) 條文11.2.4為新增條款。關(guān)鍵部分是“確認(rèn)新的控制程序工作正?！焙汀皩?duì)舊的控制程序和參數(shù)進(jìn)行備份，做好勵(lì)磁系統(tǒng)程序更新的試驗(yàn)記錄并備案”。

2013-12-15。

黃幼茹(1940-)，女，教授級(jí)高工，主要從事電力安全方面的工作。