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水利工程论文-蒸发冷却技术在李家峡水电站水轮发电机组的应用.doc

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水利工程论文-蒸发冷却技术在李家峡水电站水轮发电机组的应用.doc

水利工程论文-蒸发冷却技术在李家峡水电站水轮发电机组的应用摘要:主要从设计、制造、安装、试验等一系列重要环节进行分析,论证了李家峡水电站大型水轮发电机组在保留原有空冷基础,保持机组基本结构尺寸不变的情况下,初次在400MW水轮发电机组中进行蒸发冷却技术的可行性,并结合李家峡4#机组近两年的运行情况,对蒸发冷却技术在水电站大型机组的设计与应用方面提出了一些设想。关键词:水电站机组蒸发冷却设计应用1水轮发电机冷却技术的发展水轮发电机的冷却方式有全空冷、定子水内冷、转子空冷、以及定转子水冷等方式。全空冷的水轮发电机具有结构和系统简单、运行维护简便等优点,向大型化发展时,电负荷大造成温升高而影响绝缘寿命,限制了制造容量的提高。空气冷却的特点是定子绕组绝缘内导体的发热量必须经过绝缘外表向空气散热,或者再经过铁芯传导后向空气散热的冷却方式它必然导致导体温升高。当机组立体性尺寸增大,绕组的高温升还会引起定子铁芯的热变形,以及过大的热应力。电机起停过程时的冷热循环造成绕组伸缩而使绝缘疲劳脱壳,以及与定子槽的相对滑动等,这已经成为大型发电机的重要问题而影响电机的可靠性。此外,转子重量大,机械应力、以及轴承载负大等均增加了制造的难度。水内冷技术虽然突破了上述的限制,但又带来了下列问题,①水的泵循环及水的去离子净化系统;②水的净化不够时的结垢以及氧化物的堵塞问题;③水一旦泄漏会引发绝缘故障。蒸发冷却技术正是为了继承冷的优点而克服它的缺点,不断在稳步发展。在10MW和50MW水轮发电机工业机组研制成功和长期可靠运行的基础上,将李家峡4#机组定子绕组由空冷改为蒸发冷却,一方面可以改善原来机组的性能,另一方面可以通过实验为更大型的机组取得研制与运行的经验。24#水轮发电机组蒸发冷却的设计2.1设计原则李家峡4#机组是在3台空冷机组已经投产,且本机组肘管部分安装已经完成的情况下才改用蒸发冷却的。因为李家峡水电站为双排机布置,改变冷却形式对结构改变的工程量较大,所以在改用蒸发冷却时要求4#机的发电机总体结构布置、控制尺寸和定、转子高程不变,且尽可能与已投运的三台空冷机组保持一致。即采取优化发电机定子槽数定子空燉实心导线的线规及空燉实比选择,兼顾考虑蒸发冷却系统正常工作和万一系统出现故障退出电机处在全空冷状态运行下可能的最大出力、定子线棒截面电流密度的优选,从结构设计、制造工艺、安装维护等多方面对气

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