CN114785057A - 一种大型发电机定子绕组在线充氮保养方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型发电机定子绕组在线充氮保养方法，其包括利用置换技术排净发电机内的氢气；用吹扫干燥装置将发电机定子绕组水路中的存水；以及，导通发电机定子绕组水路和制氮机之间的管道并通过制氮机往发电机定子绕组水路中充氮；本发明利用已有的锅炉充氮保养系统的制氮机，保养所需氮气引自制氮机出口氮气母管，通过管道直接引至发电机定子绕组水路系统，氮气管道长期保持0.1MPA压力，不会造成造成潮湿的空气进入发电机定子绕组水路系统，从而保证了发电机定子绕组充氮保养效果；不需要拆卸发电机定子绕组水路系统的部分管道和导通门，工艺流程简单可靠。

Description

一种大型发电机定子绕组在线充氮保养方法

技术领域

本发明涉及发电子充氮保养技术领域，特别是一种大型发电机定子绕组在线充氮保养方法。

背景技术

大型发电机长期停运时应排干定子绕组水路中的存水，并用干燥的压缩空气吹干定子绕组水路中的残余水，最后在定子绕组水路内充入0.1MPA的氮气，以防止因发电机定子绕组的空心铜线内壁氧化造成定子绕组水路堵塞，进而造成运行中发电机定子绕组损坏的重大事故。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明所要解决的技术问题是大部分发电机定子绕组水路系统复杂，不能做到完全密封，造成氮气泄露；需定期打开法兰补充氮气，这样就会造成潮湿的空气进入发电机定子绕组水路系统，发电机定子绕组充氮保养效果大打折扣，而且工艺流程复杂。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种大型发电机定子绕组在线充氮保养方法，其包括利用置换技术排净发电机内的氢气；用吹扫干燥装置将发电机定子绕组水路中的存水；以及，导通发电机定子绕组水路和制氮机之间的管道并通过制氮机往发电机定子绕组水路中充氮。

作为本发明所述大型发电机定子绕组在线充氮保养方法的一种优选方案，其中：所述置换技术包括：在氢盘处将导管接至二氧化碳管路，通入二氧化碳将发电机机壳内的氢气排出，再通入压缩空气将发电机机壳内的二氧化碳排出。

作为本发明所述大型发电机定子绕组在线充氮保养方法的一种优选方案，其中：在二氧化碳排氢过程中保持二氧化碳管内表压0.6-0.8MPA，适当时间测量二氧化碳纯度，在压缩空气排二氧化碳过程中适当时间测量压缩空气湿度。

作为本发明所述大型发电机定子绕组在线充氮保养方法的一种优选方案，其中：所述干燥装置分别连通发电机定子水系统进水口和出水口法兰，采用压缩空气正反吹扫方式，将水吹至干燥装置中。

作为本发明所述大型发电机定子绕组在线充氮保养方法的一种优选方案，其中：正吹扫时，压缩空气通过干燥装置从发电机定子水系统进水口进入，从发电机定子水系统的出水口返回干燥装置；反吹扫时，压缩空气通过干燥装置从发电机定子水系统出水口进入，从发电机定子水系统的进水口返回干燥装置。

作为本发明所述大型发电机定子绕组在线充氮保养方法的一种优选方案，其中：发电机定子绕组水路和制氮机之间铺设制氮管道和进氮管道，制氮管道连接发电机定子绕组水路，进氮管道连接制氮机，制氮管道和进氮管道之间滑动式活动连接。

作为本发明所述大型发电机定子绕组在线充氮保养方法的一种优选方案，其中：所述进氮管道上设置有加压阀，制氮管道上设置有减压阀，减压阀控制氮气在制氮管道内的压力不超过0.1MPA。

作为本发明所述大型发电机定子绕组在线充氮保养方法的一种优选方案，其中：制氮管道内部设置有活动的导通门，导通门为多个圆形围绕的扇形板结构，进氮管道外壁套设有与进氮管道滑动连接的固定环块，所述进氮管道一端内壁设置有第一环板，第一环板朝向制氮管道突出设置有第一环管，所述第一环管伸入制氮管道与导通门配合连接，所述固定环块呈圆环状结构与进氮管道同轴心设置并且固定环块内壁圆周设置有多个滑槽，进氮管道外壁突出设置有多个滑块，滑块嵌入滑槽内滑动连接。

作为本发明所述大型发电机定子绕组在线充氮保养方法的一种优选方案，其中：所述制氮管道内壁设置有第二环板，第二环板与制氮管道内壁转动连接，第二环板上朝进氮管道方向突出设置有第二环管，第二环管与第二环板转动连接，第二环管与固定环块对应。

作为本发明所述大型发电机定子绕组在线充氮保养方法的一种优选方案，其中：所述第二环管内壁垂直设置有第三环板，第三环板上固定连接有环形气囊，环形气囊另一端固定连接第四环板，第四环板外壁贴合固定环块内壁，第四环板上突出设置有连接块，连接块嵌入滑槽内滑动连接。

本发明的有益效果：本发明利用已有的锅炉充氮保养系统的制氮机，保养所需氮气引自制氮机出口氮气母管，通过管道直接引至发电机定子绕组水路系统，氮气管道长期保持0.1MPA压力，不会造成造成潮湿的空气进入发电机定子绕组水路系统，从而保证了发电机定子绕组充氮保养效果；不需要拆卸发电机定子绕组水路系统的部分管道和导通门，工艺流程简单可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为第一个实施例中的充氮保养方法的流程图。

图2为第一个实施例中的制氮机管道连接框图。

图3为第二个实施例中的制氮管道剖面视图。

图4为第二个实施例中的图3的前视图。

图5为第二个实施例中的图3的后视图。

图6为第三个实施例中的制氮管道与进氮管道的爆炸结构图。

图7为第三个实施例中的小球的卡合结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1、2，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种大型发电机定子绕组在线充氮保养方法，包括如下步骤：

S1、利用置换技术排净发电机内的氢气，置换方法为“氢-二氧化碳-空气置换”，氢气是一种极易燃烧的气体，无色透明、无臭无味且难溶于水，排净氢气的目的是避免氢气与氧气混合发生危险的氢爆。

进一步的，在发电机定子水路系统中将氢盘处导管接至二氧化碳管路，用二氧化碳气体排出机壳内氢气，注意放死角，置换中二氧化碳管内表压0.6-0.8MPA，适当时间测量二氧化碳纯度。

然后再连通空气压缩机，通入压缩空气将发电机机壳内的二氧化碳排出使得发电机机壳内只留有空气，采用此方法可以安全的将氢气完全排出。

S2、用吹扫干燥装置将发电机定子绕组水路中的存水。吹扫方式采用正反吹扫，效果更优；具体的，干燥装置分别连通发电机定子水系统进水口和出水口法兰，采用压缩空气正反吹扫方式，将水吹至干燥装置中。

正吹扫时，压缩空气通过干燥装置从发电机定子水系统进水口进入，从发电机定子水系统的出水口返回干燥装置；反吹扫时，压缩空气通过干燥装置从发电机定子水系统出水口进入，从发电机定子水系统的进水口返回干燥装置。

进一步的，具体操作步骤是：

步骤2.1：按下发电机定子水泵停止按钮，停止发电机定子水泵运行，检查气体捕集器两侧导通门已关闭。

步骤2.2：拆除发电机定子水进水和出水管道各一段，检查吹扫干燥装置与定子水进水口和出水口法兰连接完好，干燥装置与压缩空气管路连接完好，测压缩空气品质合格后，开始吹扫干燥工作。

步骤2.3：采用压缩空气正反吹扫，将水吹至干燥装置中。

步骤2.4：不定时手动开启采样回路导通门，通气吹扫。采样回路为发电机定子水路系统中的现有装置，用于在吹扫过程中采集吹扫的导通压量，然后可以实时调控导通门，控制增加或者减少吹扫的压力。

步骤2.5：恢复拆除的管道及系统，注意恢复过程中不能有杂物进入定子水系统。

S3、导通发电机定子绕组水路和制氮机之间的管道并通过制氮机往发电机定子绕组水路中充氮。发电机定子绕组水路和制氮机之间铺设制氮管道100和进氮管道200，制氮管道100连接发电机定子绕组水路，进氮管道200连接制氮机，制氮管道100和进氮管道200之间滑动式活动连接。

进一步的，进氮管道200上设置有加压阀C，制氮管道100上设置有减压阀D，减压阀D控制氮气在制氮管道100内的压力不超过0.1MPA。

实施例2

参照图3～5，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，制氮管道100和进氮管道200之间密封处理，同时制氮管道100内设置可以控制通断的导通门101。

制氮管道100连接发电机定子绕组水路，进氮管道200连接制氮机；制氮管道100内部设置有活动的导通门101，导通门101为扇形结构并且设置多个圆形围绕设置，导通门101可以通过限位结构在旋转制氮管道100端部的时候随着槽的移动打开导通门101从而连通制氮管道100和进氮管道200。

进一步的，进氮管道200与制氮管道100均为圆管结构，制氮管道100的尺寸大于进氮管道200，进氮管道200一端伸入制氮管道100内进行连接；进氮管道200外壁套设有与进氮管道200滑动连接的固定环块201，固定环块201为圆环管状结构，进氮管道200一端内壁设置有第一环板202，第一环板202朝向制氮管道100突出设置有第一环管203，第一环管203伸入制氮管道100与导通门101配合连接，此处配合指：进氮管道200转动从而驱动导通门101结构打开。固定环块201呈圆环状结构与进氮管道200同轴心设置并且固定环块201内壁朝向制氮管道100的一端圆周设置有多个滑槽201a，滑槽201a为长条状结构沿着固定环块201的长度方向设置；具体的，固定环块201一端的内壁直径小于另一端的内壁直径，因此固定环块201一端紧贴在进氮管道200外壁上，另一端与进氮管道200外壁间隔一端距离。进氮管道200一端的外壁突出设置有多个滑块A，滑块A嵌入滑槽201a内滑动连接。

进一步的，制氮管道100内壁设置有第二环板102，第二环板102与制氮管道100内壁转动连接，第二环板102上朝进氮管道200方向突出设置有第二环管102a，第二环管102a与第二环板102转动连接并且第二环管102a与制氮管道100内壁通过连杆固定连接。第二环管102a与固定环块201对应并且相隔一定距离。固定环块201固定在进氮管道200外壁上与进氮管道200外壁轴向滑动连接，固定环块201通过固定杆与制氮管道100内壁固定连接，因此固定环块201可以保持不动；通常情况下，制氮管道100固定不动，因此第二环管102a固定不动，第二环板102可以转动使得导通门101可以在旋转动作下打开。

具体的，制氮管道100设置有两个腔室，并且两个腔室通过导通门101隔绝，导通门101打开，进氮管道200内部腔室与制氮管道100连通。

进一步的，第二环管102a内壁垂直设置有第三环板103，第三环板103上固定连接有环形气囊103a，环形气囊103a另一端固定连接第四环板104；环形气囊103a为弹性软结构，当环形气囊103a内部充满气体后具有很强的弹性作用，环形气囊103a连接第三环板103和进氮管道200上的固定环块201，由于第二环管102a与固定环块201之间具有一定的距离，环形气囊103a充气时会从第二环管102a与固定环块201之间挤出并顶在制氮管道100内壁，然后环形气囊103a内部充满气体会具有弹性和密封作用；第四环板104外壁贴合固定环块201内壁，第四环板104上突出设置有连接块104a，连接块104a嵌入滑槽201a内滑动连接。

进一步的，在充氮气的时候环形气囊103a会挤压出，同时连接块104a会沿着滑槽201a移动，并且给滑块A的移动提供出空间，此时进氮管道200可以轴向移动，第一环管203随着移动朝向制氮管道100移动并且配合转动导通门101，配合结构是：第二环板102上沿着第二环管102a的方向设置有第五环管102c，第五环管102c与第二环板102固定连接并第五环管102c位于第二环管102a内部，第五环管102c同轴心位于第二环管102a内部并且第一环管203与第五环管102c螺旋配合。进氮管道200轴向移动，第五环管102c外壁与第二环管102a内壁螺旋连接，第二环管102a直线运动，在螺旋配合下第五环管102c带动第二环板102转动同时打开导通门101。

同时，第五环管102c插入第二环管102a内部后第五环管102c外(即环形气囊103a所处的空间)处于密封状态，保持环形气囊103a保持一定的压力。

实施例3

参照图6、7，为本发明第三个实施例，该实施例基于上一个实施例，导通门101采用旋转结构开合，具体如下：

所述制氮管道100内壁还设置有阀门固定板105，阀门固定板105为圆环状结构并且导通门101位于阀门固定板105和第二环板102之间；所述导通门101为多个圆形围绕的扇形板结构，多个导通门101围成一个圆形，其可以在旋转时外扩或者内缩形成打开和关闭的状态；所述第二环管102a与制氮管道100之间的第二环板102上圆周设置有多个倾斜的通槽102b，导通门101一面通过圆轴杆101a嵌入通槽102b活动连接。阀门固定板105上圆周设置多个竖槽105a，导通门101相对于圆轴杆101a的另一面设置滑轴101b，所述滑轴101b插入竖槽105a内活动连接。

当驱动第二环板102转动的时候，由于通槽102b倾斜设置，其两端相对于中心的距离不一致，并且通过竖槽105a的竖直方向限位，导通门101只能外扩或者内缩，因此，当导通门101的圆轴杆101a移动到通槽102b较远的一端时打开导通门101。

进一步的，第五环管102c内壁设置有导向旋槽102c-1，第一环管203外壁设置有卡块203a，卡块203a自导向旋槽102c-1端部伸入导向旋槽102c-1内与导向旋槽102c-1配合，此处配合指：移动第二环管102a至五环管102c端口处，卡块203a自导向旋槽102c-1端部伸入，由于第二环管102a轴向运动，导向旋槽102c-1会在卡块203a的驱动下旋转从而控制导通门101打开或者关闭。

第一环管203外壁还圆周设置有通孔203b，充氮气时，氮气可以从通孔203b中进入环形气囊103a所处空间；并在第一环管203朝向制氮管道100的端部内壁倾斜设置有圆形导流板203c，有助于氮气进入后沿着导流板203c通入通孔203b。

第二环管102a轴向运动配合进入第五环管102c后利用卡合结构将进氮管道200固定住使得充氮气时稳定两个管道的连接。

具体的，第一环管203外壁设置有密封环板203d，上垂直设置有延伸板203d-1，延伸板203d-1朝向制氮管道100的方向延伸设置并从第三环板103内壁尺寸配合，延伸板203d-1内壁与第五环管102c外壁尺寸配合。延伸板203d-1可以从第五环管102c和第三环板103之间穿过并且紧贴第三环板103内壁和第五环管102c外壁，形成密封。

进一步的，第三环板103上横向穿过设置有弹性件103b并且圆周设置多个，其位于环形气囊103a的内部，弹性件103b中心轴向穿过圆杆103c，圆杆103c朝向第二环板102的方向设置限位壳103c-1，限位壳103c-1固定连接弹性件103b。

进一步的，限位壳103c-1底部贯穿第一圆孔103c-2，限位壳103c-1内放置有小球103c-3，限位壳103c-1底部贯穿第一圆孔103c-2，延伸板203d-1外壁设置第二圆孔203d-2，第一圆孔103c-2与第二圆孔203d-2对应并且第一圆孔103c-2与第二圆孔203d-2尺寸相同，小球103c-3架设在第一圆孔103c-2内与第二圆孔203d-2卡合配合，此处配合指：延伸板203d-1贴着第五环管102c外壁插入时，从限位壳103c-1底部经过，同时可以将小球103c-3顶起，当第一圆孔103c-2内与第二圆孔203d-2对应时，小球103c-3部分从第一圆孔103c-2落入第二圆孔203d-2内使得延伸板203d-1与限位壳103c-1卡合住从而固定进氮管道200。

进一步的，第二环管102a内壁连接有L型吸引板B，吸引板B端部朝向限位壳103c-1端壁并与限位壳103c-1内的小球103c-3吸引配合；解除进氮管道200的固定时继续推进进氮管道200，延伸板203d-1挤压弹性件103b使得推进圆杆103c，限位壳103c-1进而触碰到L型吸引板B端部，小球103c-3为铁材质，被L型吸引板B吸引起来，从而解除第一圆孔103c-2与第二圆孔203d-2的卡合固定，然后再将进氮管道200退出。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种大型发电机定子绕组在线充氮保养方法，其特征在于：包括，

利用置换技术排净发电机内的氢气；

用吹扫干燥装置将发电机定子绕组水路中的存水；以及，

导通发电机定子绕组水路和制氮机之间的管道并通过制氮机往发电机定子绕组水路中充氮。

2.如权利要求1所述的大型发电机定子绕组在线充氮保养方法，其特征在于：所述置换技术包括：

在氢盘处将导管接至二氧化碳管路，通入二氧化碳将发电机机壳内的氢气排出，再通入压缩空气将发电机机壳内的二氧化碳排出。

3.如权利要求2所述的大型发电机定子绕组在线充氮保养方法，其特征在于：在二氧化碳排氢过程中保持二氧化碳管内表压0.6-0.8MPA，适当时间测量二氧化碳纯度，在压缩空气排二氧化碳过程中适当时间测量压缩空气湿度。

4.如权利要求1～3任一所述的大型发电机定子绕组在线充氮保养方法，其特征在于：所述干燥装置分别连通发电机定子水系统进水口和出水口法兰，采用压缩空气正反吹扫方式，将水吹至干燥装置中。

5.如权利要求4所述的大型发电机定子绕组在线充氮保养方法，其特征在于：正吹扫时，压缩空气通过干燥装置从发电机定子水系统进水口进入，从发电机定子水系统的出水口返回干燥装置；

反吹扫时，压缩空气通过干燥装置从发电机定子水系统出水口进入，从发电机定子水系统的进水口返回干燥装置。

6.如权利要求5所述的大型发电机定子绕组在线充氮保养方法，其特征在于：发电机定子绕组水路和制氮机之间铺设制氮管道(100)和进氮管道(200)，制氮管道(100)连接发电机定子绕组水路，进氮管道(200)连接制氮机，制氮管道(100)和进氮管道(200)之间滑动式活动连接。

7.如权利要求6所述的大型发电机定子绕组在线充氮保养方法，其特征在于：所述进氮管道(200)上设置有加压阀(C)，制氮管道(100)上设置有减压阀(D)，减压阀(D)控制氮气在制氮管道(100)内的压力不超过0.1MPA。

8.如权利要求3所述的大型发电机定子绕组在线充氮保养方法，其特征在于：制氮管道(100)内部设置有活动的导通门(101)，导通门(101)为多个圆形围绕的扇形板结构，进氮管道(200)外壁套设有与进氮管道(200)滑动连接的固定环块(201)，所述进氮管道(200)一端内壁设置有第一环板(202)，第一环板(202)朝向制氮管道(100)突出设置有第一环管(203)，所述第一环管(203)伸入制氮管道(100)与导通门(101)配合连接，所述固定环块(201)呈圆环状结构与进氮管道(200)同轴心设置并且固定环块(201)内壁圆周设置有多个滑槽(201a)，进氮管道(200)外壁突出设置有多个滑块(A)，滑块(A)嵌入滑槽(201a)内滑动连接。

9.如权利要求8所述的大型发电机定子绕组在线充氮保养方法，其特征在于：所述制氮管道(100)内壁设置有第二环板(102)，第二环板(102)与制氮管道(100)内壁转动连接，第二环板(102)上朝进氮管道(200)方向突出设置有第二环管(102a)，第二环管(102a)与第二环板(102)转动连接，第二环管(102a)与固定环块(201)对应。

10.如权利要求9所述的大型发电机定子绕组在线充氮保养方法，其特征在于：所述第二环管(102a)内壁垂直设置有第三环板(103)，第三环板(103)上固定连接有环形气囊(103a)，环形气囊(103a)另一端固定连接第四环板(104)，第四环板(104)外壁贴合固定环块(201)内壁，第四环板(104)上突出设置有连接块(104a)，连接块(104a)嵌入滑槽(201a)内滑动连接。

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