《防止电力生产事故的二十五项重点要求》编制说明

第6讲

黄幼茹

(全国电力安全专家委员会，北京 100031)

《防止电力生产事故的二十五项重点要求》编制说明

第6讲

黄幼茹

(全国电力安全专家委员会，北京 100031)

10 防止发电机损坏事故编制说明

10.1 总体说明

为了加强发电机的专业管理，完善各项反事故措施，保障电厂发电机的安全可靠运行，根据相关技术标准、规范，修订发电机的反事故措施。

10.2 条文说明

(1) 条文10.1防止定子线圈端部松动引起相间短路，是大型发电机最重要的反事故措施要求之一。定子绕组端部松动是最常见的发电机故障，结合GB/T20140—2006《透平型发电机定子绕组端部动态特性和振动试验方法及评定》，将限定有问题的固有频率范围重新界定，增加了新机投产1年后就应该测量绕组端部模态以及对历史趋势的数据进行分析比较的要求。此外，由于定子绕组端部振动在线监测技术已经发展为成熟和常见的工程实用技术，因此还增加了在线监测定子绕组端部振动的有关要求。

(2) 条文10.2防止定子绕组绝缘损坏，是发电机最重要的反事故措施要求之一。发电机故障统计分析表明，属于绕组绝缘的事故占非计划停运故障的50 %以上，而且绝缘故障本身具有修复难度大、事故损失大、修复成本高、修复时间长等特点，是防止发电机事故的重中之重，故此条增加和调整的内容较多，具体如下。

① 对原条文中内容进行了扩展，把氢气湿度控制扩展为2个子条目(10.2.2.1和10.2.2.2)，即把干燥器和油系统的运行维护细化到可操作性。

② 对原条文中单独放在漏氢气故障条目的内冷水箱上氢气泄漏内容，也放在条文10.2作为子条目强调，即增加10.2.3条。明确了内冷水系统泄漏与定子绕组绝缘的安全运行密切相关，表明了定子绕组水系统泄漏问题的严重预后效果是绕组短路问题，以求引起特别重视。根据GB/T7064—2008《隐极同步发电机技术要求》提出了对内冷水箱上氢气量的量化监测要求，但监测的具体量化数据因在10.5.2条中已明确，此处采用“见10.5.2条”，使此内容与氢气泄漏故障10.5.2条内容有所呼应，文字上不再重复。此条与10.5.2条的区别是强调量化监测的必要性和检修中对校验探头的基本要求。

③ 本条文在原反措内容基础上，根据发电机新标准DL/T298—2011《发电机定子绕组端部电晕与评定导则》，增加了新机安装和大修时电晕试验的要求，单列为子条目10.2.4。

(3) 条文10.3防止定、转子水路堵塞、漏水。此条保持原反措条目的结构，即把堵塞和漏水分开成2个子条目，堵塞和漏水再自分若干子条目，具体说明如下。

① 堵塞故障的内容，原反措分7个子条目，现在还是7个。原前1～4个子条目和第6个子条目全部保留，仅作文字调整。根据征求意见反馈，将第5个子条目10.3.1.5条水质控制，从原来具体的pH值数据要求，改为执行DL/T801—2010《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》的规定，引用了标准号而不再列出具体参数，理由是该标准规定的具体参数比较多，不列出具体参数(如pH值、含铜量等)可精简反措条文的内容。

② 堵塞内容的第7个子条目10.3.1.7线棒温度监测，是原反措中颇为经典的内容，已经被电厂运行人员熟知。本条文对原温度限值不作修改，但增加了有关标准的引用，即强调加强监视发电机各部位温度是DL/T1164—2012《汽轮发电机运行导则》的要求，并且文字上的修改强调了温度超过限值的处理是先降负荷，后再确认测温的正确性和停机等处理。这一顺序的强调是鉴于现场曾经多次发生过局部线棒超温而未及时降负荷，数分钟后绝缘因过热烧穿接地，造成了大面积更换线棒的事故。而确认测温元件正常的操作需要时间达数10 min，因此，只要检测到温度超限就应立即降负荷(可能需要利用RB功能降负荷50 %)，可使正确的测温温度不超过限值(电流与发热是平方关系，负荷降50 %，发热量仅达25 %)。降负荷操作后，若表明负荷与温升无相关性，也验证了测温点的误报，此时再进行确认测温准确性的操作才是确保发电机安全的顺序，同时也避免了造成非停。

③ 漏水内容的原反措子条目是6条，都予以保留，前后顺序作了调整，再增加10.3.2.6条，“对于不需拔护环即可更换转子绕组导水管密封件的特殊发电机组，大修期间需更换密封件，以保证转子冷却的可靠性。”对密封性试验条目，增加了执行DL/T 607《汽轮发电机漏水、漏氢气的检验》的要求。该标准原1996版已经修订完毕，于2012年底报批，目前在等待发布(有可能与此新版反措出版时间相近，故不写标准发布年份，表示直接采纳最新标准)。

(4) 条文10.4 防止转子匝间短路，原文为2条子条目，都予以保留；但内容增加较多，主要是对匝间短路的故障现象特征进行了简单描述，对相关的试验方法进行了推荐，具有较好的可操作性。

(5) 条文10.5 防止漏氢气。原文有4个子条目，删除了第1条“必须进行气密试验，试验不合格不能开机”，是考虑在防止漏水的条文中已经有密封性试验内容规定，可避免重复，而且目前发电机大修时的气密试验已经是常规试验，类似于绝缘的耐压试验，是非特殊情况下正常发电机都必须进行的试验，不是可选试验项目，因此单列一条规定“必须进行气密试验，试验不合格不能开机”就显得多余，使反措显得不够简洁。10.5条保留了其余3个条目，同时增加了1个条目10.5.4“对发电机端盖密封面、密封瓦法兰面以及氢气系统管道法兰面等所使用的密封材料(包含橡胶垫、圈等)，必须进行检验合格后方可使用。严禁使用合成橡胶、再生橡胶制品。”

原文中关于内冷水箱中含氢气(体积含量)的限值规定，按照GB/T7064—2008《隐极同步发电机技术要求》进行了调整，把监视内冷水箱上氢气含量的报警值和停机值分别由3 %和20 %降低为2 %和10 %。同时按照该国家标准还增加了内冷水系统逸出氢气的数量值达到0.3 m3/d时，应在计划停机时安排消缺；漏氢气量大于5 m3/d时，应立即停机处理。该标准虽然已经颁布多年，但对电厂检查时，发现多数电厂还在执行原反措的3 %和20 %。所以，必须及时修订此条，使相关标准更深入人心。

(6) 条文10.6防止发电机局部过热，原文有3个子条目，修订版予以保留；但内容略有增加，主要是关于绝缘过热报警装置的运行维护增加了一些具体的可操作性内容。

(7) 条文10.7防止发电机内遗留金属异物故障的措施，原文有2个子条目，全部予以保留，具体内容按照修订意见反馈，在文字上进行了调整，使现场工作更全面。

(8) 条文10.8防止护环开裂，是新增加条目，强调了护环的检测和更换新护环时应采用18Mn18Cr材料的护环钢。

(9) 条文10.9 防止发电机非同期并网，原文仅有1个标题而无具体内容，不具备可操作性。修订版增加了2个子条目，第2个子条目还有3个扩展条目，内容比较全面，强调了同期装置的要求和相关试验的要求，具有较好的可操作性。

(10) 条文10.10防止发电机定子铁芯损坏，是新增加条目，简明扼要地对故障现象及相关试验及查找故障的要求等进行了描述。铁芯损坏案例近些年有所增加，有的还造成人身伤亡事故(如山西某厂)；有的不得不返厂修理铁芯和重绕定子绕组(如广东某厂和陕西某厂)，损失很大，需要引起特别重视。

(11) 条文10.11防止发电机转子绕组接地故障，对原文条文进行了细化和补充，增加了检修的检查项目的细化要求，比较具体。

(12) 条文10.12防止次同步谐振造成发电机损坏，原文条文内容保留，仅作文字调整。

(13) 删除了原文中“11.10当发电机定子回路发生单相接地故障时，允许的接地电流值如表1规定。发电机定子接地保护的动作整定值按表1的要求确定。当定子接地保护报警时，应立即停机。200 MW及以上容量的发电机的接地保护装置宜作为跳闸。”

表1 发电机定子绕组单相接地故障电流允许值

10.3 征求意见或建议的采纳情况

“防止发电机损坏事故”部分征求意见收到50条意见和建议，采纳和部分采纳34条，不采纳16条。

11 防止励磁系统事故编制说明

11.1 总体说明

原《二十五项反措》中有关励磁系统的反事故措施安排在第11项“防止发电机损坏事故”中，条款号为11.13.1～11.13.5。本次修订依据2012年底前正式发布的国家和行业相关标准，并参照《国家电网公司发电厂重大反事故措施(试行)》(2007试行)第15条、《国华电力防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》(2010)第11条、《中国大唐集团公司防止电力生产重大事故二十五项重点要求实施导则》(2009版)第11.17条、《中国电力投资集团公司防止电力生产重大事故的重点要求》(2012送审稿)第11.14条、中国国电集团公司重大事故预防措施、2007华能《防止电力生产事故重点要求(试行)》第9.13条等6个文件重新修订了原条款并独立成章。新条款号为11.1～11.4，分别对设计、改造、调整试验和运行安全4个方面提出规范性要求。以下的说明中凡是“新增条款”均指原国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》(2000版)条文中没有的项目。

11.2 条文重点说明

(1) 条文11.1.1为新增条款。主要对配置PSS（power system stabilization，电力系统稳定器）的机组容量进行了规范，强调PSS应由相应调度部门进行管理。

(2) 条文11.1.2为新增条款。考虑到近年来随着数字化励磁系统的普及，对设备运行的环境温度及粉尘防护等都有相当高的要求，而励磁调节器不与其他设备放在一起。这是从安全方面考虑的。

(3) 条文11.1.3为新增条款。主要强调励磁调节器电压回路的相互独立。在送审稿中，采纳意见将征求稿文字改为“励磁系统中2套励磁调节器的电压回路应相互独立，使用机端不同电压互感器的二次绕组，防止其中一个故障引起发电机误强励”。这里用“故障”代替了 “短路”，是由于“故障”的技术覆盖面更广一些。

(4) 条文11.1.4为新增条款。强调“灭磁装置应具备独立于调节器的灭磁能力”，是考虑到数字化励磁调节器有可能因干扰、故障和事故等原因，不能正常发出灭磁指令。

(5) 条文11.1.5为新增条款。强调“不应采取高压熔断器作为励磁变保护措施”，是出于可靠性和速断性考虑，而“励磁变压器保护定值应与励磁系统强励能力相配合”，是机网协调的需要。

(6) 条文11.1.6原条文是征求意见稿中的项目，采纳删除本条款的建议，原因是和征求意见稿“10.11防止发电机转子绕组接地故障”重复，且10.11的描述更严谨并贴近实际。这样送审稿中项目11.1.6由其后的11.1.7代替，条文号顺延。

(7) 条文11.1.6采纳意见修改为“励磁变压器的绕组温度应具有有效的监视手段，并控制其温度在设备允许的范围之内。有条件的可装设铁芯温度在线监视装置”。原因是一般的励磁调节器没有设计铁芯温度在线监视功能。

(8) 征求意见稿中条文11.1.8是原《二十五项反措》中11.13.5的内容，但查阅新近公布的国标及行标均无此要求，且机组启动、停机过程一般为发电机空载状态，有V/Hz限制不会引起机端电压异常，而发电机并网后发电机频率也不会过低，因此同意删除本条款的建议，其后的条文号顺延。

(9) 条文11.1.7为新增条款。是对机网协调中励磁调节器与保护配合提出了具体要求。

(10) 条文11.1.8为采纳建议后在设计管理部分新增的条款，新增内容为“励磁系统电源模块应定期检查，且备有备件，发现异常时应及时予以更换。”采纳的原因是对于数字式励磁调节器，电源模块的安全至关重要。

(11) 条文11.2.1为新增条款。考察了多个电厂励磁调节器的连接后总结出的经验，关键点是“防止不平衡的强磁场感应电流烧毁连接线”，保证励磁调节器的安全。

(12) 条文11.2.2为新增条款。采纳建议修改为“发电机转子一点接地保护装置原则上应安装于励磁系统柜。接入保护柜或机组故障录波器的转子正、负极采用高绝缘的电缆且不能与其他信号共用电缆。”这里的关键技术是：连接转子的电缆要求“高绝缘”，且不允许与其他信号电缆共用，以防止强磁干扰。

(13) 条文11.2.3为新增条款。“二次控制电缆均应采用屏蔽电缆”是多年实践的总结，二次控制电缆的含义是除电源和TV(voltage transformer，电压互感器)、TA(current transformer，电流互感器)电量信号外的所有电缆。

(14) 条文11.2.4为新增条款。关键部分是“确认新的控制程序工作正常”和“对旧的控制程序和参数进行备份，做好励磁系统程序更新的试验记录并备案”。

2013-12-15。

黄幼茹(1940-)，女，教授级高工，主要从事电力安全方面的工作。