[发明专利]水内冷发电机线棒水电接头绝缘在线监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种水内冷发电机线棒水电接头绝缘在线监测装置，包括发电机线棒水电接头，发电机线棒水电接头的水盒(1)与水盒盖(4)之间有焊缝(12)，其特征在于，焊缝(12)外侧设置有沿焊缝布置且覆盖焊缝(12)的气体检测盒(2)，气体检测盒(2)的底面与发电机线棒水电接头外表面密封连接，使气体检测盒(2)的内腔构成一个相对密闭的示踪气体监测空间(2a)，焊缝(12)全段均位于示踪气体监测空间(2a)覆盖范围内，气体检测盒(2)上连接有用于充入示踪气体或用于监测示踪气体监测空间(2a)内部压力的三通阀(3)，三通阀(3)的一个接口与示踪气体监测空间(2a)相连通作为示踪气体进出通道，三通阀(3)的第二个接口作为充气通道，三通阀(3)的第三个接口与压力传感器(6)相连作为示踪气体压力检测通道，电厂DCS系统的输入端与用于监测示踪气体监测空间(2a)内部压力的压力传感器(6)的输出端相连。

2.根据权利要求1所述的水内冷发电机线棒水电接头绝缘在线监测装置，其特征在于，所述示踪气体压力检测通道所在的三通阀接头上密封连接有压力监测绝缘管路(5)，压力传感器(6)固定在汇水管(7)表面，压力监测绝缘管路(5)引至压力传感器(6)的检测端且端部密封，用于实时监测示踪气体监测空间(2a)内部压力。

3.根据权利要求1所述的水内冷发电机线棒水电接头绝缘在线监测装置，其特征在于，所述气体检测盒(2)底面的两侧分别与水盒(1)外表面以及水盒盖(4)外表面焊接密封，气体检测盒(2)将整个焊缝包裹，作为线棒水电接头绝缘的第二道防线，当焊缝(12)开裂后，既可以监测水电接头的绝缘状况，又可以防止内冷水通过焊缝进入发电机，避免发电机产生定子接地，或损伤线棒绝缘。

4.根据权利要求1所述的水内冷发电机线棒水电接头绝缘在线监测装置，其特征在于，所述的示踪气体为氦气或六氟化硫中的一种。

5.根据权利要求4所述的水内冷发电机线棒水电接头绝缘在线监测装置，其特征在于，发电机内冷水箱内设置有用于监测是否存在示踪气体的示踪气体传感器，电厂DCS系统的输入端与示踪气体传感器的输出端相连。

6.一种基于权利要求5所述在线监测装置的水内冷发电机线棒水电接头绝缘在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，安装在线监测装置

停机状态下，将气体检测盒(2)沿发电机线棒水电接头的水盒(1)与水盒盖(4)之间的焊缝(12)密封固定，形成一个相对密闭的示踪气体监测空间(2a)，焊缝(12)全段均位于示踪气体监测空间(2a)覆盖范围内，气体检测盒(2)上连接有用于充入示踪气体或用于监测示踪气体监测空间(2a)内部压力三通阀(3)，三通阀(3)的一个接口与示踪气体监测空间(2a)相连通作为示踪气体进出通道，三通阀(3)的第二个接口作为充气通道，三通阀(3)的第三个接口与压力传感器(6)相连作为示踪气体压力检测通道，电厂DCS系统的输入端与用于监测示踪气体监测空间(2a)内部压力的压力传感器(6)的输出端相连；

S2，设置示踪气体监测空间初始压力

将充气通道所在三通阀接口通过充气管路(17)与示踪气体气源(15)相连，调节三通阀，使示踪气体进出通道与充气通道连通，往示踪气体监测空间(2a)内充入示踪气体，通过电厂DCS系统调取机组运行时发电机线棒水电接头外部H₂的压力P₁，通过压力传感器读取充入示踪气体后示踪气体监测空间(2a)内部压力P₀，持续往示踪气体监测空间内充入示踪气体，使得P₀＝P₁后，调节三通阀，使示踪气体进出通道与充气通道关闭，同时示踪气体进出通道与示踪气体压力检测通道导通，拆下充气管路(17)以及气源，完成示踪气体监测空间初始压力的设置；

S3，在线监测

机组运行，电厂DCS系统实时读取发电机线棒水电接头外部H₂的压力P₁、H₂的纯度、H₂的湿度、内冷水压力P₂，同时通过压力传感器(6)读取示踪气体监测空间的实施压力P、通过示踪气体传感器实时监测内冷水箱是否存在示踪气体，通过以上数据对水内冷发电机线棒水电接头绝缘情况进行在线监测，标准如下：

a、当P＝(0.98-1.02)P₁,且1.4P₂＜P＜2P₂，同时P₁P₂时，水电接头绝缘情况良好，机组正常运行；

b、当P₂＜P＜1.4P₂时，检测内冷水箱是否存在示踪气体，若内冷水箱不存在示踪气体，机组可持续运行，同时缩短监测周期；若内冷水箱存在示踪气体，则水电接头绝缘有劣化趋势，需持续监测观察；

c、当P＝P₂＜P₁时，若发电机内部H₂的纯度和H₂的湿度均合格，无论内冷水箱是否存在示踪气体，水电接头绝缘已破坏，需要选择合适时机停机检修；

d、当P＝P₂＜P₁时，若发电机内部H₂的纯度有下降趋势，同时H₂的湿度有增加趋势，且内冷水箱存在示踪气体，则示踪气体已泄漏至内冷水通道，同时内冷水已从焊缝裂纹进入示踪气体监测空间，存在内冷水进入发电机的风险，需立即打闸停机，防止事故进一步扩大。