发电机定冷水系统介绍

发电机定冷水系统介绍第1页/共97页发电机为什么要冷却？发电机能量损耗通风损耗轴承损耗定子铁损电气损耗铜损铁损定子铜损转子铜损转子铁损有损耗就有发热，怎么办？第2页/共97页孙子曰（yue）兵来将挡，水来土掩液体绝缘油纯水优点导热差绝缘很高粘度大比容较小导热强绝缘高粘度很低比容很大冷却能力一般很强安全性易燃不燃成本高系统复杂低廉系统简单技术少数派成熟，广泛机组容量相对较小越大越好发电机常用的冷却介冷却能力液体>>气体定子发热非常大定子F级绝缘（B级考核130℃）第3页/共97页损耗和效率（额定条件下）定子绕组铜耗Qcu1KW2223定子铁耗QfeKW880励磁损耗Qcu2KW2590短路附加损耗QKdKW2374机械损耗QmKW1986总损耗ΣQKW10213满载效率η%99.00第4页/共97页韩信点兵能者上发电机定子对冷却介质的要求1、比热容大2、黏度小3、热导率大4、密度小5、介电强度高6、无毒、无腐蚀性，化学稳定7、价廉易得胜出者水定子额定电压27kV电流23778A第5页/共97页水的基本特性水的基本特性1、水的密度在3.98oC时最大，为1g/cm32、几乎所有的液体和固体物质中，水的比热容最大3、介电常数很大，溶解能力极强4、25oC时纯水的电阻率为1.83×107Ω.cm5、离子积在一定温度下是常数,PH值中性，无腐蚀自我介绍第6页/共97页水与几种气体冷却介质的对比。1.水的比热容、热导率均比气体的大得多。2.水作为冷却介质所需要的流量比气体的流量小得多。3.比热容大，与发热体之间的温差小。4.化学性质稳定。优秀基因不做广告就是强呀！第7页/共97页目前国内外各制造公司已生产的1000MW级汽轮发电机均采用水、氢、氢冷却方式。发电机冷却方式冷却方式定子绕组转子绕组使用容量空冷发电机空气空气(-350MVA)氢冷发电机

间接氢冷间接氢冷(100-220MVA)全氢冷发电机

直接氢冷直接氢冷表压0.2MPa

(220-500MVA)油冷发电机

直接油冷却直接氢冷表压0.2MPa

(220-320MVA)水氢冷发电机

直接水冷却直接氢冷表压0.3MPa

(320-450MVA)水氢冷发电机

直接水冷却直接氢冷表压0.4MPa

(450-800MVA)水氢冷发电机

直接水冷却直接氢冷表压0.5MPa

(900-1200MVA)全水冷发电机

直接水冷却直接水冷却(800-1200MVA)

技术成熟，应用广（时髦）第8页/共97页

保证冷却水不间断地流经定子绕组空心线圈，将绕组因损耗产生的热量带走，以保证温升（温度）符合发电机的设计要求。控制监测进入定子线圈的压力、流量、温度、水的电导率等参数，使之符合相应规定。设有自动水温调节器，以调节定子线圈进水温度，使之保持基本稳定，离子交换器，用以提高和保持冷却水的水质。在冷却器中由辅机冷却水带走定冷水从定子绕组吸收的热量，定冷水系统是一个闭式循环水系统。

具有定子绕组反冲洗功能，提高定子绕组冲洗效果。

定冷水系统的主要功能

第9页/共97页设备系统组成系统设备主要组成：定冷水箱、定冷水泵×2、冷却器×2、主滤网×2、加热器、补水滤网、离子交换器、电导仪×2等及有关管道、流量控制开关、阀门组成。

布置型式上位水箱式第10页/共97页定子绕组冷却水供水装置素装零米层第11页/共97页定子冷却水系统描述定子冷却水的管路从定子冷却水供水装置出来的冷水经发电机入口中设置的过滤器进入发电机定子绕组的进水汇流管，再经过定子绝缘引水管进入定子绕组的不锈钢导水管。热水从定子绕组流出，经绝缘引水管、出水汇流管后，从发电机顶端流出发电机，回到定子水供水装置，从而保证了发电机定子绕组及汇流管等始终充满冷却水。在发电机入口管道处设有反冲洗管道，可对绕组进行反冲洗或通过旁路对绕组或管道进行清洗。定子水系统集装设备以外到发电机的阀门、法兰及反洗法兰、附件等，材质为不锈钢（1Cr18Ni9Ti）第12页/共97页第13页/共97页上位水箱式水系统简图第14页/共97页定子水的水质要求定子水中不得含有影响系统材料和系统安全运行的污染物，因此，注入系统的水必须符合如下要求：电导率：≤1μS/cmPH值：6~8水中杂质:水中不得含有如联氨、吗啉、磷酸盐等化学物质。如果使用的水不能满足上述质量要求，则必须通知专门部分进行检查和处理。

第15页/共97页u集装式设计水泵机械密封离子交换器就地端子箱u人性化设备布置冷却器×2电导率仪×2不锈钢材料u双路水泵备用过滤器×2压力变送器×5靓妆第16页/共97页设备一、定子水泵定子绕组冷却水系统为一闭式循环系统。为保证发电机连续、可靠的运行，配有两台各为100%额定能力的离心泵使水循环流动，两台泵中必须选择一台为工作泵、另一台为备用泵。当工作泵出现故障时，备用泵将自动启动。泵由三相交流电动机驱动，由不同的系统供电以提高可靠性。内冷水泵采用防腐蚀耐酸泵。第17页/共97页定子冷却水供水装置水泵u离心式u全不锈钢材料u按化工泵要求生产u机械式密封u拆泵时泵体不需移动、方便维修u水泵和电动机采用弹性联轴器对接第18页/共97页设备二、上位式定子水箱u

压力容器

u

充氮隔氧

u

磁性翻板液位计

u

音叉开关

u

自动溢水

u

不锈钢材料定子水箱——高于发电机顶端第19页/共97页音叉开关工作原理通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉料位开关的音叉与被测介质相接触时，音叉的频率和振幅将改变，音叉料位开关的这些变化由智能电路来进行检测，处理并将之转换为一个开关信号。应用场合所有的液体介质，腐蚀性液体（酸、碱）高粘度液体等。不受泡沫、涡流、气体的影响。趣味百科第20页/共97页定子水箱定子水箱定子水箱经给水管路与主回路连接，定子水箱能吸收热胀冷缩导致水的容积发生变化，并排出多余的水并起到换气的作用。在发电机投入运行的过程中当向系统注水时，它临时满足了补水的需要。通过水箱的流量很小，该流量的作用是将主回路中的气泡带到水箱。水箱上设有液位计以观察箱内的水位。当水位下降至低水位以下时，报警信号被触发。第21页/共97页由充水的U形封管将放水和排气结合在一起。当水箱中超压时，气体被排至排气口，使水可以在无压力的情况下被排放掉。该U型封管始终从补充水箱中重新注入水。注水不需要维护和监测。在正常运行时，发电机内高压氢气通过绝缘引水管或由于少量泄漏，氢气渗入定子水系统内并聚集在水箱内使水箱内超压，压力将U形管中的水柱向下压至能使排气管排气的点上。以后进入的氢气经过脱气管排出，不会造成压力上升。初次充水时可使用氮气通过水装置上的气泡分离装置处的氮气接口对水箱进行吹扫，排出系统内的空气。1去U形水封管道2去水装置3液位计4液位开关5来水装置第22页/共97页水箱排气管上加装检氢探头，并采用西门子技术在排气管U形水封上设置直观的窥流器。第23页/共97页定冷水氮气（N2）要求氮气用于吹扫系统中的空气，防止系统的氧腐蚀，冷却水箱上部空间充氮，应保持一定的压力（14kPa～50kPa）。氮气的纯度推荐值应大于或等于99.99%（体积比），最小≥99%。不得含有污染物（O2，CO2）。剩下的气体中不得含有腐蚀性污染物，也不得含有氨气（NH3）和二氧化硫（SO2）。第24页/共97页两台定子水冷却器，每台冷却器的输出为100％，冷却器的定子水侧无旁路。冷却器工作水压不高于1.0MPa，为不锈钢板式冷却器。定子线圈内的冷却水的进水温度范围为46±2℃，进水温度有自动调节装置。在冷却器的一次水侧热水入口处安装了并联管作为气泡分离装置，使水流平稳并放出气泡。冷却器旁路中一股小流量的水流连续地经连接管路流回水箱，并将气泡分离装置中的气泡带到水箱。

设备三、定子水冷却器第25页/共97页第26页/共97页设备四、水过滤器注入的除盐水及循环定子冷却水应不含能积聚和阻流颗粒，因此，主水路的水必须通过有一定过滤精度的过滤器。过滤器不需要也不能带有任何旁路。过滤器受污染的程度可由过滤器二端的压差变送器来确定。主水路过滤器设有二台，每台都可承担100%的水量，运行时可通过置换阀门进行切换。补水过滤器为单芯过滤器，位于补水系统的入口。过滤器第27页/共97页u

压力容器要求设计u

旁路、混床式带离子树脂补料口u

不锈钢水帽（过滤网）确保离子树脂不逃逸u

净化后的水导电率可达0.1~0.4μS/cm设备五、离子交换器第28页/共97页↓

回

水←进水↓

进水←回水BBAA在停机情况下，利用阀门切换实现线圈反向冲洗

u

有效去除线圈内部异物停运反洗，清滤网1.定子冷却水同层支路温差≥8℃2.大、中修时线圈反冲洗装置第29页/共97页定子水系统外部管道u

进出水管道工厂预制u

配有测温元件接口，方便安装u

部分设计配有反冲洗系统，提高线圈清洗效果u

发电机进口配有安全过滤器第30页/共97页气表（定子线圈漏氢监测）排空安全阀

压力开关气表水箱就地气表

u

高灵敏气表，就地数字显示，使用方便u

定子线圈漏氢测量原理合理,

正常值≤142L/d）u

进口安全阀

，确保水箱微正压u

进口压力开关，水箱超压报警第31页/共97页气表（定子线圈漏氢监测）智能气表u

在线数字式监测水箱排气流量和排气中氢气含量，可第一时间判别线圈漏氢u

排气流量远程和就地显示

u

安全阀自动稳定水箱压力

u

配置凝结水排污管道第32页/共97页定冷水补给水系统设计为连续小流量补水，以弥补系统中可能存在的水渗漏损失，并可提高冷却水的水质。用作补充水的水取自除盐水系统，该水系统的水导电率很小并能满足定子水系统要求。主水路之前通过一个细过滤器并从定子水泵的上游补入。水流量可通过调节阀手动控制并能够就地指示。如果除盐水系统中无压力，则回流被一止回阀关闭，从而避免除盐水的损失。补充水系统中设置了一离子交换器，当补水的电导率达不到所规定的要求时，可打开离子交换器隔离阀门，使补充水的电导率降到要求的水平。第33页/共97页定子水系统的监控定子冷却水系统内的测量装置与监控装置的安装位置请详见定子冷却水系统

P&ID

图。定子水系统中主要的监测装置如下：电导率监测水位监测水流量监测压力监测温度监测发电机内冷水进水管装设有压力变送器，为了确保断水保护动作信号的可靠性，设置3只水流量变送器和一只差压变送器。第34页/共97页1、电导率监测在定子水系统中设置了下列电导率仪用以监测水的电导率：1、发电机定子冷却水泵出口。2、补充水离子交换器的出口。电导率仪可使冷却水主回路和补水回路的电导率得到监测。第35页/共97页测点信号无需设置pH值监测第36页/共97页2、液位监测定子水箱中的液位由一就地液位计显示。另外水箱中还设置一液位开关，如果水位降到规定的最低液位以下时，则会触发报警信号。第37页/共97页3、水流量监测在发电机冷却水出口设有三个涡街流量变送器。如果流量低于规定的低流量以下，就会触发报警信号；而流量继续下降时，采用“三取二”信号方式，发电机的断水保护装置会使发电机解列。流经定子水箱的水流量由一就地流量计显示，另有一就地流量计显示补充水流量。第38页/共97页4、压力监测1在以下位置设置了压力/压差测量变送器或压力表1、定子水泵

1

的出口。2、定子水泵

2

的出口。这二个压力测点安装有压力变送器，用于定子水泵出口压力的显示和自动控制。另外，在二个泵的汇流管上装有压力表，以便观察泵下游的止回阀后的压力。第39页/共97页4、压力监测2定子绕组上游的压力此测点配备有一个压力变送器，用以显示和监测定子绕组进水压力。如果定子水的进水压力超过规定的最高压力值时，则会触发报警信号。定子绕组二端的压差定子绕组进、出水二端设有一压差变送器以监测定子绕组二端的压降。此压降也反映了定子绕组的冷却水流量。第40页/共97页4、压力监测3主过滤器二端的压差补水过滤器二端的压差此二个过滤器分别设有压差变送器以监测过滤器的积垢度。当过滤器二端的压差超过了设定的范围后，触发报警。补水过滤器还作为补水流量低报警监测。第41页/共97页在以下的部位设置了温度检测器：冷却水泵出口与主过滤器间设置了三个电阻检温计（RTD）和一个就地温度计，用以监控定子冷却水主回路的水温。发电机定子绕组的出口定子绕组的出水由两个电阻检温计监测。考虑到安全运行可靠性，定冷水水系统设蒸汽加热装置。5、温度监测第42页/共97页定冷水系统运行监视1参数单位运行值报警备注定子绕组水阻kPa220242

定子水箱水位mm≈500400

定子水泵出口压力MPa≈0.6＜0.50.4MPa备用定子冷却水泵联动定子水导电度μS/cm＜22

定子绕组进水温度℃485358跳闸

冷却介质间的温差（定子水和冷氢）K53and1所有运行条件下，定子冷却水温度应比冷氢温度高5K。第43页/共97页

定冷水系统运行监视2定冷水主滤网差压kPa＜8080

补水导电率μS/cm＜11定冷水补水滤网差压（就地）kPa＜8080

定子绕组出口定冷水流量m3/h120108定子冷却水流量＜96/h（三取二），延时30s，发电机断水保护动作。定子绕组进口定冷水压力kPa400440

定子绕组出口定冷水温度℃7075参数单位运行值报警备注

定冷水系统运行监视2第44页/共97页运行注意事项1）发电机充氢前，定子冷却水箱内维持一个压力略高于大气压的氮气环境，约15kPa。2）正常运行中，定冷水箱上部的氮气，会逐渐被通过发电机定冷水溢流管扩散到定冷水中的氢气所取代，并通过一个“U”型管排出，水箱内保持不大于20kPa的压力。3）补水回路中电导率保持≤1μS/cm。一般用化学除盐水为补充水，在确认凝结水水质合格，才可用凝结水临时补水。4）化学定期化验水质，保证定冷水导电度≤1μS/cm，PH＝6～８。第45页/共97页发电机定子冷却水系统联锁保护1、定子冷却水泵停运许可条件1)发电机停止运行。2)另一台定冷水泵运行且出口压力正常。2、定子冷却水泵联锁启动（任一满足）1)备用联锁投入，另一台泵停止运行。2)备用联锁投入，定冷水流量低于108t/h，延时5s。3)备用联锁投入，运行定冷水泵运行且出口压力低（0.4Mpa）。4)电气硬联锁投入，运行定冷水泵跳闸。第46页/共97页序号名称数量单位容量1尺寸（长×宽×高）mm6960×2400×29002全套泵组重量kg95503储水容量m30.34冷却水总容量m3约45泵组数量和功率2台kW556每台冷却器面积m27冷却器型式板式8发电机额定条件下冷却水流量m3/h1209冷却水压与发电机氢压的压差MPa≥0.03510定子绕组冷却水入口温度℃46±211定子绕组冷却水出口最高温度℃85定子冷却水系统技术表第47页/共97页定子冷却水系统安装所有焊接接口要用氩弧焊打底或氩弧焊接。严禁采用火焰焊接方式来焊接管道或阀门。

水平管道至少要有向下千分之三的倾斜度，以保证系统停止运行后，所有的冷却水都流向定子水装置，防止管内液体聚结。

设备布置的位置定子水供水装置——零米层。定子水箱——高于发电机顶端

第48页/共97页水内冷绕组的导体既是导电回路又是通水回路，每个线棒分成若干组，每组内含有一根空心不锈钢管和数根实心铜线，空心钢管内通过冷却水带走线棒产生的热量。到线棒出槽以后的末端，空心钢管与实心铜线分开，空心钢管与其它空心钢管汇集成型后与专用水接头焊好由一根较粗的空心钢管与绝缘引水管连接到总的进（或出）汇流管。冷却水由一端进入线棒，冷却后由另一端流出，循环工作不断地带走定子线棒产生的热量。定子绕组为什么可以用水？第49页/共97页趋肤效应百科知识当交变电流通过导体时，导体内部实际上没有任何电流，电流集中在临近导体外表的一薄层。第50页/共97页定子线圈端部固定第51页/共97页定子冷却水汇水管第52页/共97页定子绕组发电机定子内通过电流的零部件及其固定和冷却结构定子线圈总进出水管绝缘引水管第53页/共97页定子冷却水路在发电机的入口处，冷却水分成两路：一路冷却水流入励端的汇流管，经绝缘软管流到定子线棒。每一根定子线棒通过一根独立的软管与汇流管相连。冷却水经定子线棒冷却管流向发电机的汽端，流出定子线棒后，冷却水通过绝缘软管流到汽端汇流管，再返回冷却器。冷却水仅沿一个方向流过定子线棒，最大程度减小了冷却介质的温升（减小了定子线棒的温升），因而将上下层定子线棒由于热膨胀不同而导致的相对移动减小到最低。另一路水流经自动控制流过定冷水冷却器，保证在不同的负荷条件下，发电机温度始终保持不变。第54页/共97页定子绕组定子冷却水路结构：水冷的定子线圈、水电接头、绝缘引水管、总进出水管及其接头。总进、出水管装设在定子机座的端部，在定子端部漏磁场的作用下，它相当于一个短路环，在环内感生电势并产生涡流,又因为它通过绝缘引水管与定子线圈连接，所以总出水管具有一定的电位，必须包有绝缘，与机座和外部水系统也要互相绝缘。第55页/共97页第56页/共97页定子线棒定子线棒有84根，由不锈钢通水管和实心铜线编织组成；实心用无氧铜线包绝缘；上、下层线棒等截面；线棒双排结构，每排按5实1空间隔叠5组。第57页/共97页1000MW级定子槽尺寸(mm)44.5×234.5定子铜线规格（mm）空心不锈钢：14×4壁厚0.9实心铜线：14×1.8股数上层空/实：2排，每排5/25下层空/实：2排，每排5/25定子电流密度(A/mm2)9.55第58页/共97页测温元件在定子每槽内上、下层线圈间埋置测温元件1点Pt100热电阻（单支四线制），每根绝缘引水管出口端安装测量出水温度的测温元件1点热电阻（单支四线制）。测点名称数量类型安装位置备注发电机定子线圈层间测温元件42RTD定子每槽上下线圈层间每槽1个单支发电机定子线圈出水测温元件84RTD每根线棒冷却水出口软管单支元件发电机内部总出水管测温元件3RTD总出水管单支元件第59页/共97页1、发电机层间温度大于90℃或线棒出水温度大于85℃，调整无效时。2、发电机定子线棒出水温差大于12℃或线棒层间温差大于14℃，调整无效时。3、发电机铁芯温度大于120℃或转子绕组温度大于110℃，调整无效时。4、发电机漏液检测装置报警，经检查确认发电机漏水、漏油。发电机申请停机第60页/共97页定子水系统启动--供水系统注水1指除了定子绕组外的定子冷却水系统1、关闭定子绕组进出水阀门、反冲洗阀门2、缓慢开启补水阀门，向定子供水系统注水。3、在注水过程中将系统放气，过滤器和冷却器的排气阀必须保持开启，直到排出的水中不含气体为止。4、当水从水箱中溢出，结束注水过程。第61页/共97页定子水系统启动--水系统氮气吹扫2定子供水系统注满水后，必须用氮气对定子水箱进行吹扫，以把水箱中的空气排出定子水箱。从水箱中排出的空气通过水箱的排气管排放到大气中去。1、定子绕组外的供水系统已注满水。2、有可靠的氮气供给。3、氮气瓶上的减压阀已设置到200kPa，功能正常。使用氮气进行吹扫，直到空气被排出定子水箱，在此过程中氮气压力要足够大。当

1m3

(标准大气压)

的氮气从瓶中排入定子水箱后，便可达到要求的状态。第62页/共97页定子水系统启动--向定子绕组注水3定子绕组注水的前提条件：1、定子绕组外的供水系统已注满水。2、定子水汇流管和疏水阀已关闭。3、水的电导率≤1μS/cm。4、发电机漏液监测装置已正常启动。5、定冷水泵停运。开启发电机定子线棒进水手门、定子线棒回水管道放气门。当发电机定子线棒回水管道放气门见连续水流出后，关闭该阀。开启发电机定子线棒回水手动门，发电机定子线棒反冲洗进、回水手动门。反复开启和关闭发电机定子线棒回水管道放气门，对定子绕组放气，直至没有空气排出。开启定子冷却水箱供水出口手动门。确认定子水箱水位正常，无水箱水位低报警。第63页/共97页定子水系统启动--定冷水泵启动4启动A定子水泵，检查泵电流（）A，检查泵出口压力0.6MPa。关闭发电机定子线棒反冲洗进、回水手动门。调整发电机定子线棒进水流量手动调整门，使流量在120t/h左右，将备用泵投入联锁。反复开启、关闭定子线棒进、出口管道排空门进行排气。检查辅冷水系统运行正常，定子水冷却器辅冷水侧进行注水、排气，根据定冷水温度上升情况投入冷却器冷却水，将冷却水调节门投入自动。正常运行时，调整定子冷却水箱供水出口手动门，保持流入水箱的流量计比补给水管道流量计大100L/h左右。第64页/共97页第65页/共97页定冷水系统停运注意事项机组完全停用并将发电机内氢压降至0.2MPa后，方可停止向发电机定子线圈通水。加强对定子冷却水温度监视，防止氢气过冷结露。根据需要，进行发电机定冷水反冲洗。第66页/共97页定冷水系统的异常及事故处定冷水导电度增加1、

现象1)定冷水导电率高报警。2)就地导电率指示表读数增大。2、

原因1)不洁净的水进入。2)系统未冲洗干净。3)发电机绕组发生故障。3、

处理1)发现定冷水电导变大，及时联系化学对定冷水及其补给水取样分析。若补给水水质恶化，则投入补给水离子交换器。2)检查定冷水冷却器，若有泄漏，及时切换至备用冷却器运行。3)若发电机绕组发生故障应停机处理。第67页/共97页定冷水流量低定冷水流量低1、

现象1)定冷水压力低报警。2)定冷水流量低和发电机定冷水进出口差压低报警。2、

原因1)定冷泵故障。2)定冷水滤网堵塞。3)定冷水箱水位过低。3、

处理1)如果运行泵故障，备用泵未联启，手启备用泵。2)如果是滤网脏污堵塞，则切换至备用滤网。3)定冷水箱水位低过，应加大补给水供水，直至水箱水位恢复正常。4)如无法维持水循环，发电机断水保护动作，解列发电机。第68页/共97页定冷水压力降低11.主要现象：定冷水泵出口压力下降。发电机定子进水压力、流量降低并报警。发电机定子线圈、定冷水回水温度升高。2.原因：定冷水箱水位低，定冷水泵汽化。定冷水滤网、冷却器脏堵。备用定冷水泵出口逆止阀不严。定冷水系统误操作。定冷水压力调节阀故障。定冷水系统压力管道泄漏。定冷水泵跳闸。第69页/共97页定冷水压力降低2处理第一时间检查定子冷却水泵自启，否则手动启动，保持压力稳定。若是滤网等堵塞，切换至旁路运行。若定冷水箱水位低引起，应迅速补水至正常水位，并检查水位下降原因，作相应处理。若由于误操作引起，立即恢复原运行方式。若定冷水压力调节阀故障，应立即切至手动调节，并联系检修处理。第70页/共97页定冷水温度升高11.现象定冷器出水温度、冷却水回水温度指示升高或报警。定子线圈温度普遍升高或报警。2.原因定冷器脏污。定子水温度自动调节失灵。定冷器冷却水阀误关或阀芯脱落。开冷水压力降低或温度升高。第71页/共97页定冷水温度升高2处理发现定冷水温度升高，应查明原因并进行处理，当定子进水温度升高至53℃或回水温度高至75℃，应严密监视定子线圈温度，汇报值长，并按规定相应降低机组负荷。定冷水进水温度上升到58℃时，发电机断水保护应动作，否则应不破坏真空紧急停机。若定冷水冷却器脏污应投入备用冷却器，隔离原运行冷却器，并通知检修处理。若开冷水压力下降或温度升高，应设法恢复开冷水系统正常运行，必要时投入两台定冷水冷却器并列运行。第72页/共97页定冷水中断定冷水中断时，允许带额定负荷运行30s，若30s后定冷水不能及时恢复，则应解列发电机，并使发电机端电压降为零。第73页/共97页定子水箱的水位故障/原因：定子水箱的水位偏低定子水系统出现泄漏故障的排除：1、如无法维持水循环，立即采取措施将汽轮发电机解列。2、止住泄漏，并往定子水箱补充除盐水以恢复到正常水位。3、如定子水的水压超过冷却水系统中的压力，则应对冷却器进行泄漏检查。第74页/共97页第75页/共97页

防止水路堵塞过热76多年来的运行和检修实践经验证明：杂质、异物进入定子冷却水中是造成定子水内冷系统水路堵塞的主要原因之一。定子水内冷系统水路堵塞，将使被堵塞水路的水流量减少或断水，造成绕组绝缘局部过热损坏，严重者绝缘击穿造成接地事故。发电机事故第76页/共97页定子内冷水堵塞案例11994年山东某发电厂发生2号300MW发电机定子绕组局部超温烧损线棒事故。1994年8月13日09:13，在机组试运行中发电机定子接地保护突然动作、跳闸。事故前有功负荷为296MW，无功负荷为160Mavr，检查发现U相汽侧45号槽上层与8号槽下层线棒出槽口拐弯处绝缘断裂、击穿。第77页/共97页定子内冷水堵塞案例1事故原因是由于在出厂水压试验时，将试验用的橡皮塞遗留在45号槽上层线棒和8号槽下层线棒励端进水三通内，使两线棒水路完全堵塞，在运行中两线棒过热膨胀，致使应力集中（槽口外拐弯处）外绝缘膨胀使发电机在运行中发生定子接地故障而跳闸停机。第78页/共97页定冷水质异常案例11998年华能岳阳电厂发生1号365.5MW汽轮发电机定子线棒绝缘损坏重大事故。1998年6月17日21:16，1号汽轮发电机定子接地保护动作，机组跳闸停机。其事故原因是由于腐蚀产物将发电机定子2号槽上层线棒和53号槽下层线棒（同一冷却水路）的端部水路的流通截面严重堵塞，致使线棒绝缘损坏，在53号槽下层线棒直线端部处将绝缘击穿，造成接地故障。造成水路堵塞的主要原因是由于定子水内冷系统及补水系统密封装置不完善，水质受空气中二氧化碳污染，导致pH值降到6.0~6.3，使空芯铜导线产生腐蚀，含铜量经常在300μg/L～500μg/L，最高时达到2700μg/L。由于水质长期不合格，腐蚀产物铜氧化物浓度过高，在一定条件下，便会从水中析出，沉积在线棒的通流截面上，造成定子线棒的水路堵塞。第79页/共97页定冷水质异常案例2河北某厂600MW汽轮发电机，2004年9月完成168试运，11月开始个别同层出水温度差达13℃，临修、小修反冲洗无效，个别线棒流量差仍超过10%。为此，2006年2月大修更换了5根下层线棒和所有上层线棒才使问题得到解决。原因是运行水质不好和制造厂残水引起的腐蚀，产生的絮状铜氧化物堵塞了个别水路。第80页/共97页600MW汽轮发电机水系统故障实例定州电厂1＃和2＃发电机均发生过故障81第81页/共97页定冷水质异常案例32006年底投运的山东某发电厂一台1000MW汽轮发电机，2007年8月对比内冷水参数历史数据，发现内冷水从2006年11月27日投产时的水压374kPa时水流量128t/h，到2007年8月26日压力485kPa而水流量仅119.2t/h，即压力增加约30％，水流量反而降低7％，分析认为线棒可能存在局部堵塞现象，随后进行的内冷水反冲洗冲出一些黑色粉末，经进一步的解剖检查，将部分绝缘引水管拆下，用内窥镜由定子线棒鼻端水电连接头处对空心导线进行检查。检查发现：已拆开的4根线棒汽侧（出水端）堵塞严重，部分空心导线接近堵死；励侧（进水端）检查未发现明显异常。线棒空心导线的堵塞物经化验是水对铜腐蚀形成的结垢物氧化亚铜（CuO）。第82页/共97页空心导线堵塞情况将部分绝缘引水管拆下，用内窥镜由定子线棒鼻端水电连接头处对空心导线进行检查。检查发现：已拆开的4根线棒汽侧（出水端）堵塞严重，部分空心导线接近堵死；励侧（进水端）检查未发现明显异常。83

汽侧（出水端）线棒空心导线照片8383第83页/共97页线棒温度异常案例1河北国华定州电厂一台600MW汽轮发电机组，2004年2月新机168h试运期间，各线棒测点温差达到16℃，仍然带满负荷继续运行，造成定子接地保护动作停机，经查发电机＃13槽汽端上层出水盒有3/4被餐巾纸堵塞，导致＃13、＃14上层线棒R处过热产生裂纹击穿。事故处理是更换了故障线棒。第84页/共97页定子引线气堵事故案例大唐金竹山1,2#600MW1#满负荷运行300h，2006年7月29日定子接地保护跳闸(1分钟)w2引线在12点处烧断465mm。2#运行170h后w1引线在压板下绝缘过热流胶和碳化。事故原因类同与常卅6.15事故，小汇流管的外接管径应为DN38，实际上装的是DN20流量不足造成气堵烧损。实测显示流量小1倍。事故前(DN20)线棒出水平均温度比出线出水平均温度低6.4C，修复后(DN38)线棒出水平均温度比出线出水平均温度高3℃。第85页/共97页86图片1第86页/共97页87图片2第87页/共97页600MW引线气堵烧毁2006.6.15常卅电厂#1发电机运行才900多小时,C2引线最高处烧毁，外观长度达210mm，定子接地保护4.5秒,转子接地保护均动作。C2分支引线烧断引起C相电流全部转移至C1导致该分支线棒过热,出水、层间温度全部在2分钟内异常升高,其中1号槽下层出水从57℃突然升至120.9℃发电机绝缘A，B相1000M以上,C相绝缘为0。检查发现线棒,引线均有烧焦,流黑胶等现象。大量铜粉进入转子使转子绝缘电阻为0。第88页/共97页

定子水系统启停氢气渗漏至绝缘引水管内进水压力偏低水路外接管选型和安装错误气析出产生气泡环形引线水流量偏低水中有气最长引线顶部水汽化瞬时断水使引线烧毁冷却水温升增加引线气堵烧毁机理第