一起发电机定冷水电导率升高的事件分析

李永涛

摘要：本文通过对某电厂定冷水电导率高的现象处理，分析了定冷水电导率高对发电机运行的影响，描述了事件发生的过程及其原因，并制定了相应的预控措施，以确保发电机的安全运行。

关键词：定冷水；电导率；树脂；PH值；发电机

引言

某电厂2×300MW机组，发电机生产厂家为哈尔滨电机厂，型号QFSN-300-2，冷却方式为水氢氢。规程规定定子冷却水电导率正常范围为0.5～1.5μs/cm，电导率达5μs/cm时报警，电导率高达9.5μs/cm且呈继续升高趋势时，应申请停机处理，高达9.9μs/cm时应立即打闸停机。

1定冷水系统简介

1.1定冷水系统组成

定冷水系统是电厂发电机系统的重要组成部分，主要包括定子冷却水箱、定子冷却水泵、冷却器、离子交换器、压力调节阀、温度调节阀和水过滤等设备和部件以及连接各设备、部件的阀门和管道。定冷水从发电机出来后回流至水箱，由定冷泵打出流经冷却器冷却，再进入发电机内，循环使用。

1.2定冷水系统作用

该系统的根本作用是保证冷却水不间断的流经发电机定子线圈内部，从而将定子线圈由于损耗而产生的热量带走，以保证温度符合发电机的设计要求。同时，系统还必须控制进入定子线圈的定冷水的压力、流量、温度、PH值、电导率等指标参数，使之符合相应规定，其中，电导率是定冷水的一个非常重要的指标。

1.3定冷水系统水源

该电厂定冷水系统水源设计共有两路，一路由300m³除盐水箱经凝输泵提供，简称“凝输水”；另一路由凝汽器经凝结水泵提供，简称“凝杂水”。因水质差别，凝输水水质相比凝杂水更为纯净，所以正常运行时，定冷水水源为凝输水，凝杂水作为备用。

2定冷水电导率增大的危害

（1）电导率增大会使冷却水中的电流出现泄漏情况，电导率增大，说明水中出现了杂质，如果不及时处理的话，杂质会越来越多，使水中的电流量增大，一旦泄漏也会造成较大的影响，有时由于泄漏的电流比较大，还会造成发电机出现故障。水中的杂质也会加剧发电机的引水管老化情况，降低其使用年限，使其过早的出现损坏迹象。

3定冷水电导率增大的因素

3.1定冷水系统补水水质严重超标

补水电导率高，说明含有的离子多，而树脂的离子交换能力是有限的，超过了其交换能力，离子交换器就无法起到应有的作用，进入系统的水电导率就会超标。

3.2定冷水系统离子交换器树脂实效

树脂实效，相当于失去了离子交换的能力，离子交换器形同虚设，定冷水系统的水质就无法保证，甚至会因为树脂的阴阳离子失和，加重定冷水水质恶化。

3.3定冷水系统冷却器泄漏

发电厂一般采用闭式水作为冷却介质，通过调整闭式水流经冷却器的流量来控制定冷水的温度。但冷却器在长期运行中，有时会出现泄漏问题，而闭式水的电导率又远远大于定冷水，这就造成了进入发电机的定冷水水质下降，电导率升高。

3.4定冷水系统水箱密封不好

空气中的二氧化碳溶于定子冷却水中，会导致PH值偏低，从而使电导率增大。空气中的氧气溶于定子冷却水中，与发电机铜导线发生化学反应，引起冷却水中铜离子含量增加，也会使定子冷却水的电导率上升。

3.5定冷水PH值过高

一旦PH值过高，就会造成管道和定子线棒空心铜导线的腐蚀（碱性腐蚀）。铜离子有一个稳定区域（PH7-10），超过这个区域就会造成定子冷却水铜离子超标，导致电导率上升。

4事件经过及处理过程

4.1事件经过

2015年1月，该电厂两台机组正常运行，#2机定子冷却水电导率于3日13时开始缓慢持续上升，最高值达7.0μs／cm，大大超出了正常范围，严重威胁发电机安全运行。

4.2处理过程

（1）对定冷水系统进行大幅度换水，发现电导率有所下降，维持在4.0μs／cm至5.0μs／cm之间，效果不明显，而且停止换水后，电导率会继续上升。

（2）隔离离子交换器，发现电导率下降较快，确定离子交换器树脂失效，因无备用树脂，故隔离离子交换器，继续进行换水，电导率维持在3.0μs／cm至4.0μs／cm之间。

（3）换水一段时间后，电导率又开始上升，说明还有其他问题。再次排查，怀疑定冷水冷却器泄露，随切换冷却器运行，电导率没有下降趋势，排除冷却器泄漏。

（4）联系化学对定冷水补给水取样，发现#2机定冷水补水电导率较#1机明显偏高，开始排查与补水相关联的系统。经过细致排查，关闭#2机凝输泵至凝泵密封水逆止门前手动门，#2机定冷水补水电导率迅速下降，一段时间的换水后，定冷水电导率降至0.4μs／cm，随停止换水，电导率保持稳定，问题解决。

5原因分析及预控措施

5.1原因分析

前面已经提到，该电厂定冷水系统补水正常由凝输泵提供，而凝输泵有一路用户是凝结水泵的密封水。正常运行时，凝结水泵的密封水由自身提供，凝输泵至凝泵密封水手动门在开启备用状态，若逆止门不严，而凝泵出口压力又高于凝输泵出口压力，这就导致了凝水倒灌至凝输泵出口，进而进入定冷水系统，造成定冷水系统补水水质不合格，电导率超标。

5.2预控措施

（1）#2机组停运期间，联系维护人员对凝输泵至凝泵密封水逆止门进行更换，并确保其性能良好。

（2）利用大小修的机会，对两台机组同类型的逆止门进行一次全面的排查，举一反三、防微杜渐，做好风险预控。

（3）加强监视，一旦发现异常应立即汇报专工并积极采取措施。

6结束语

对于汽轮发电机组来说，定冷水电导率是一项非常重要的参数，电导率过高会加剧引水管老化，增大定冷水中的电流，一旦电流泄漏就会引起发电机发生故障，对发电机造成严重破坏。运行监盘人员应该提高关注度，尽早发现参数异常，并全方位系统地分析查找原因，确保发电机安全运行。

参考文献：

[1]程景虹，霍芙蓉.关于定冷水频繁换水的原因分析及对策浅析[J].科技与企业.2013.（08）

[2]金建光，张洪青.一起发电机定冷水系统故障处理及原因分析[J].江西电力.2008（03）

作者简介：

李永涛（1981-），男，山东烟台人，工程师，从事发电厂运行工作。