换流阀内冷水系统隐患排查及防治技术研究

为了防治换流阀内冷水系统隐患导致的直流输电设备故障,对某±500 kV换流站换流阀内冷水系统进行了隐患排查,发现在内冷水补充水、内冷水的pH值监督指标、离子交换树脂、脱气罐等设备或工艺中存在隐患,提出了补充水必须为高纯度除盐水;pH值应作为常规监督指标控制在安全范围内,设备中应增加调节pH值装置;应专门增加除氧器并严格监督水中溶解氧含量小于100 ppb,严格监督脱气罐脱气效果,水中溶入的总碳离子浓度应控制在小于2.0×10-6mol/L以下;严格监督离子交换树脂质量,定期检测,及时更换等隐患防治技术。     

首次应用电去离子技术成功解决双水内冷发电机内冷水水质控制问题

本文将超纯水领域的电去离子(EDI)技术首次应用于内冷水处理,成功解决了双水机组内冷水水质控制这一难题。该方法相对已有的处理方法,其调控能力更强、更灵活方便、更有效。内冷水水质指标达到DL/T801-2002《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》和DL/T1039-2007《发电机内冷水处理导则》要求(电导率≤2.0μS/cm,含铜量≤40μg/L,pH值7.0~9.0)。     

提高发电机内冷水水质指标的措施

华能岳阳电厂曾发生发电机线棒烧损的事故，发电机内冷水的水质控制不当是引发该事故的主要因素之一。一般电厂均采用安装内冷水小混床来保证水质指标符合国家标准（pH＞6．8、电导率＜2μS/cm、铜的质量浓度＜40μg／L）。但小混床运行周期短、再生度达不到运行要求、运行费用高。华能南京电厂内冷水水质的pH值或铜的质量浓度严重超标，但改造方案中没有加装小混床，而是在内冷水系统中添加碱性介质，使内冷水调整至碱性工况下运行，以降低内冷水的含侗量。该项改造工程历经三个阶段才完成。改造后的内冷水各项运行水质均符合国家标准。     

凝结水高速混床出水氯离子含量的控制

凝结水混床的出水水质如控制不严，就会在水冷壁内表面结垢，在汽轮机叶片上积盐，对热力系统安全运行影响很大。青岛发电厂300MW机组，原凝结水混床出水水质指标中，没有规定氯离子含量，因此没有监测氯离子引起水、汽系统的酸性腐蚀情况。利用离子色谱仪对该厂1号机3台凝结水高速混床出水水质的连续监测，找出出水氯离子的含量与电导率的关系。正常运行时，凝结水高速混床出水氯离子含量较少；电导率大于0．1μs/cm后，氯离子释放较明显。建议凝结水高速混床出水，应控制其电导率小于等于0．1μs/cm。     

发电机双水内冷水处理系统改造

为解决双水内冷发电机冷却水水质超标的问题,对发电机4号机组双水内冷系统作了改造。增加1套内冷水处理装置,对转子冷却水进行水气分离和离子交换,调整内冷水水质指标。改造后内冷水水质pH值、电导率和铜离子含量3项指标都能控制在合格范围内。实施效果证明,改进后的内冷水处理工艺有效地调整了内冷水的pH值和电导率,同时降低了铜离子含量,改善了内冷水的水质,达到良好的防腐效果。     

超净化处理系统在定子冷却水系统中的应用

发电机定子冷却水长期采用小混床+间断换水处理的运行方式时,pH经常小于7.0,铜离子含量大多数时间大于40μg/L,不能满足DL/T801-2002要求.采用定冷水超净化处理系统后,定冷水水质明显改善电导率0.1 μS/cm～μS/cm,pH7.2～7.8,铜离子小于40μg/L.     

高压换流阀内冷却系统散热器杂散电流腐蚀的试验研究

国内数座换流站的运行经验表明,换流阀内冷却系统中铝制散热器的腐蚀是导致均压电极结垢和水路阻塞、泄漏等问题的根源。为了研究散热器在内冷水中电解电流作用下发生杂散电流腐蚀的问题,文中搭建了典型结构的换流阀内冷却系统模拟试验平台,在模拟换流阀实际运行环境的前提下,通过模拟试验检测了各支流管电流的变化,利用软件仿真明确了散热器内部电解电流的分布,结合相关理论计算了散热器的杂散电流腐蚀量和非电腐蚀量并进行了比较分析。试验和仿真结果表明,换流阀各阀段中只有中间电位以上电位处的散热器能够用发生杂散电流腐蚀;从散热器内表面与塑料接头衔接处起向内延伸约3.7 mm的铝制内表面是发生杂散电流腐蚀的主要区域;在内冷水电导率维持在0.5μS/cm以下的现场运行环境中,杂散电流腐蚀并不是散热器发生腐蚀的最主要原因。     

用自动加药装置提高发电机内冷水合格率

遵义发电有限公司125MW机组发电机的冷却方式采用的是双水内冷式，发电机组转子、定子线圈空心铜导线均采用除盐水做为冷却介质。由于除盐水水箱未采取密封措施，二氧化碳和氧气溶入其中，使其pH值约为5．8～6．8。这样发电机铜导线长期氧腐蚀和酸性腐蚀。腐蚀产物在空芯铜导线内表面上沉积后会使局部流通面积减小，热传导受阻。在1990年机组投产后，我们一直沿用人工加入KOH和BTA的方法（每天加药一次）提高内冷水pH值减缓腐蚀速率，1999年以前125MW机组内冷水的水质标准是pH〉6．8，电导率〈10μs／cm，合格率均为100％。     

发电机内冷水pH控制筛选试验

通过对发电机内冷水水质的调整，获得发电机运行时内冷水水质最佳的pH值和电导率，从而降低发电机内冷水对其冷却水系统的铜腐蚀。     

发电机内冷水铜导线腐蚀的原因及影响因素分析

由于发电机内冷水水质控制不当而引起铜导线腐蚀的问题，近来引起普遍重视，本文主要围绕发电机内冷水铜导线腐蚀的原因及其几个运行控制指标（pH，溶O2，电导率）的影响分析并展开讨论。     

QFQS—200—2型汽轮发电机定子线圈冷却水质处理的改进

近十年来,国内外水内冷发电机相继发生定子导管腐蚀结垢堵塞、线圈绝缘烧损事故.从导管内取出的结垢物质分析,其主要成分为氧化铜,这证明导管腐蚀结垢是由内冷水水质不良引起.为保证发电机安全可靠的运行,我国对200MW发电机内冷却水质提出了较严格的要求,其主要指标是:电导率≤2μs/cm,pH 7～8,硬度 ≤1μmol/l,机械杂质和悬浮物“无”.同时,原水电部对内冷水质含铜量作出如下具体规定:不添加缓蚀剂时≤200μg/l,添加缓蚀剂时≤40μg/l,为达到上述指标,从1986年进行试验研究探索水质处理方法,并已实措.     

大型发电机内冷水系统水质优化处理技术研究及应用

现行国标规定：200MW及以上机组发电机定子绕组采用独立密闭循环水冷却系统时，冷却水水质的电导率应小于2μS／cm；铜含量不大于40μg／L；pH高于6．8。通过试验研究，开发并完善了对内冷水系统以优化水质为目标的综合处理技术。该技术已在山东电网内包括300MW机组在内总容量4200MW的机组上进行了成功应用。其内冷水水质完全达到并优于国标规定，特别是铜，含量一般只有7μg／L左右。该项技术不仅可用于新建机组，也可用于运行机组，且实施过程简单，可充分利用原系统设备，运行费用低廉。     

天广直流工程换流阀冷却系统腐蚀与沉积

为了找到天广直流输电工程运行5年后换流阀冷却系统中存在较严重的腐蚀与沉积,形成的垢质阻塞冷却水路进而使元件散热不畅而烧毁直流输电系统故障的成因和解决方法,检验了阀冷系统相关元件材质与水质,依据沉积物成分分析结果并结合电化学反应理论初步给出了阀内冷水系统腐蚀与沉积现象发生的物质基础与过程机理。试验与分析表明,在为晶闸管散热的铝质冷却座中,金属铝在水中的的电化学反应是导致阀冷系统中腐蚀与沉积的根本原因。     

超净化处理系统在定子冷却水系统中的应用

发电机定子冷却水长期采用小混床 间断换水处理的运行方式时，pH经常小于7．0，铜离子含量大多数时间大于40μg／L，不能满足DL／T801-2002要求。采用定冷水超净化处理系统后，定冷水水质明显改善：电导率0．1μS／cm-μS／cm，pH7．2～7．8，铜离子小于40μg／L。     

20万kW汽轮发电机定子绕组冷却水处理方法的改进

据报道,国内外水内冷发电机相继发生定子绕组导管腐蚀,结垢堵塞,引起绕组绝缘烧损的事故。从导管内取出的结垢物质分析,其主要成分为氧化铜。表明结垢的原因是冷却水水质不良。为保证发电机的安全运行,我国对20万kW发电机内冷水质提出了较严格的要求,其主要指标是:电导率≤2μS/cm;pH7～8;硬度≤1μmol/L;无悬浮物和机械物质。对内冷水质含铜量也作出具体规定:不添加缓蚀剂时≤200μg/L;添缓蚀剂时≤40μg/L。为达到这些指标,从1986年起,我厂在国     

高纯水的电导率和pH值及内冷水质控制

空气中二氧化碳的溶入对高纯水的电导率和 pH影响很大,文章通过热力学计算提供了数据为化学工作者在内冷水处理分析和控制方面提供参考.     

微碱处理在发电机定子冷却水系统改造中的应用与管理

发电机定子冷却水长期采用除盐水和凝结水做为补充水,小混床＋间断换水处理的运行方式时,pH值经常小于7.0,铜离子含量大多数时间大于40μg/L,不能满足DL/T801-2002要求。采用定子冷却水微碱处理系统后,定子冷却水水质明显改善：电导率0.1μS/cm～0.8μS/cm,pH值7.2～7.8,铜离子小于40μg/L。     

发电机内冷却水质量管理与控制对策

发电机内冷水在运行中涉及到pH值、电导率、铜离子等重要技术指标，通过合理实施水质控制对策，保持发电机空芯铜导线在水体系中处于较稳定状态，减缓和防止铜导线腐蚀，使其符合行业标准和企业生产要求，提高发电机内冷水系统安全运行的可靠性。     

内冷水系统防腐处理的几点做法

国产135MW发电机定子线圈空芯铜导线大多采用除盐水作为冷却介质。由于除盐水箱与大气相通，二氧化碳和氧气溶入其中，使其pH值降低，发电机铜导线处在含氧的微酸性水浸泡状态下运行，极易被腐蚀。腐蚀产物在导线内表面上沉积，使热传导受阻，造成发电机线圈温升增加，局部过热，线圈烧损。近年来，由于内冷水水质恶化造成定子线圈腐蚀、局部过热而烧损，     

高压直流输电工程换流阀均压电极断裂机理研究

均压电极是高压直流输电工程换流阀内冷水系统的重要部件，起到钳制电势和减小泄漏电流的关键作用，但是在运行过程中，均压电极发生腐蚀或者断裂，将导致换流阀阀塔上与内冷水管道接触的金属器件发生腐蚀，内冷水系统发生渗漏、堵塞等，从而使得换流站因设备过热、水管漏水等问题造成的停运事件屡有发生，严重影响直流工程的安全稳定运行。因此，研究均压电极断裂相关机理和原因能够有效减小内冷水系统事故。文中通过分析均压电极在水管内的受力情况，结合铂金材料的特性，首次从剪切强度的角度开展了均压电极断裂分析。文中从材料成分、力学性能、微观结构等角度对均压电极开展了研究，分析了均压电极断裂机理，确定了均压电极断裂原因。文中的分析方法及结论，对高压直流输电工程换流阀均压电极的生产制造、材料选型、运维检修等具有重要参考意义。