某型发电机超温问题的探讨

摘要：通过对运行数据观察分析，某型机组发电机超温的问题比较严重。对此问题，笔者从发电机空冷系统和水冷系统两方面入手，通过技术整改，发电机超温停机问题基本解决，有效提高了设备的安全可靠性及发电量。通过本文，希望对其它风电场的安全运行有所帮助。关键词：发电机散热改造优化1问题描述吐哈风电场使用48台机组，在进入高温天气的7-8月份，环境温度平均在40℃以上，风机出现大部分时间不能满发，限功率的现象。通过对风机参数的观察，发现发电机绕组在温度高于140℃，控制器启动软件保护，开始限功率；2016年7月19日大风天气时，出现发电机绕组温度高限功率23台，因限功率减少负荷2MW左右；2016年7月29日，环境温度达到45℃以上，出现风机绕组温度高31台，因限功率减少负荷6MW左右。因此大风高温天气影响很大，严重影响风电场发电量。2问题分析发电机位于机舱后部，接受齿轮箱通过联轴器传送的机械能。发电机绕组温度高，问题在发电机空冷系统和水冷却系统，包含以下两个方面：一、发电机空冷却循环回路；二、水冷却循环回路；三、水冷却散热。下面逐条分析：2.1发电机空冷却循环回路发电机冷却循环回路，如下图所示：图1发电机空冷却循环回路发电机绕组产生热量经过冷却器上的风扇强制循环，与冷却器内的水冷（翅片式）散热器进行热交换，散热器将热量传递给冷却液；通过流动的冷却液带走绕组产生的热量（空水热交换）。通过逐步检查冷却电机的运行情况，散热器进出水口的温度判断热交换是否正常。为了进一步确定，必须打开冷却器的观察孔，观察冷却风扇的旋转是否正常。观察发现散热器进出水口的温度差小于6℃，说明散热风扇的风量过小，热交换不充分，无法起到带走热量的作用。2.2水冷却循环回路水冷却循环回路，如下图所示：图2水冷却循环回路图3发电机顶部的手动排气阀冷却液从发电机的进水口流入发电机，流经发电机内部的（翅片式）散热器、发电机出水口、发电机冷却水泵、散热器的进水口、散热器的出水口，对发电机进出口温差小于3℃，需要检查水泵的系统压力，手动打开排气阀释放冷却系统高点累积的气体。2.3水冷却散热水冷却散热，如下图所示：图4水冷却散热空气通过冷却风扇强制循环，与散热器内的（翅片式）散热器进行热交换，冷却液将热量传递给散热器，被空气带走（逆向空水热交换）。通过运行数据的观察，当机组在高温大风气候下长时间运行时发电机水冷系统压力正常，发电机出入口水温差普遍小于6℃；绕组温度正常的机组水温差高于7℃。3解决方法针对发电机空冷却循环回路和水冷却散热问题，做出以下处理方法。3.1发电机空冷却循环回路对发电机空冷风扇进行了整改，整改步骤如下：拆卸原型号空冷风扇，剪裁内部的风道，加大冷却器内的水冷（翅片式）散热器受风面，安装新型号的空冷风扇。经过以上改造，使绕组产生的热量更多的通过热交换进入冷却液。3.2水冷却散热对水冷却散热器的空冷风扇进行了整改，整改步骤如下：拆卸原型号空冷风扇，安装新型号的空冷风扇。经过以上改造，通过跟踪观察，新型号的空冷风扇的机组比原型号的机组，进出口的水温差加大4℃左右，冷却效果良好。4总结吐哈风场的机组未设计专门的高温机型，机舱密封性强，散热不好。在夏季风况好、环境温度高