发电机定子冷却水系统

QNPC秦山核电公司300MW核电机组系统教材发电机转子和定子冷却水系统秦山核电公司2002年3月发电机转子和定子冷却水系统课程时间:2小时学员：先决条件：目的:本部分结束时，使学员能具有以下一些能力：1 •能阐述发电机转子和定子冷却水系统的目的和功能。

说明系统的目的和功能。

简要说明为什么要求这些功能。

2•主要设备说明以下设备的性能参数和运行原则：—转子水箱—转子水箱液位计—转子水箱补充水接口—转子冷却水泵吸水管—转子冷却水泵—转子冷却水热交换器—转子线棒—定子水箱—定子水箱液位计—定子水箱补充水接口—定子冷却水泵吸水管—定子冷却水泵—定子冷却水热交换器定子线圈—定子冷却水离子交换器—三通气动阀—温度控制器—滤网—泵出口压力表—发电机转子和定子冷却水入口压力表—氮气阀门及压力表—转子密封支座—甩水箱说明以上设备的功能3•运行模式使用流程图，画出流道（气、液、电路），并给出以下各运行模式的主要设备状态: —正常运行—正常运行模式的描述—启动和正常运行—冲洗、充水排气、系统就列—启泵—发电机组冲转—发电机组稳定运行—发电机组解列、盘车—异常运行—冷却水泵跳闸—系统破管漏水—转子密封支座漏水—热交换器破管—发电机绕组冷却水衬管破损—电导率高—滤网堵塞—离子交换器树脂破损、饱和—发电机转子和定子冷却水系统主要故障的判断和处理—失去动力电源—失去仪用空气—停用保养4•仪表使用流程图—说明现场可验证的参数—冷却水泵电流—离子交换器出口电导率—转子、定子水箱夜位—发电机转速—冷却水压力—氮气压力—滤网压差—离子交换器压差—其它重要的系统参数—离子交换器出口电导率超过 1.5卩s/cm报警—发电机接地报警—给出报警信号的含义—使用报警响应清单，说明操作人员为什么必须进行这些操作和核查—给出正常运行时参数的近似值—简要说明运行限值内容：—系统的目的—系统功能—设备描述包括转子水箱、转子水箱液位计、转子水箱补充水接口、转子冷却水泵吸水管、转子冷却水泵、转子冷却水热交换器、转子线棒、定子水箱、定子水箱液位计、定子水箱补充水接口、定子冷却水泵吸水管、定子冷却水泵、定子冷却水热交换器、定子线圈、定子冷却水离子交换器、三通气动阀、温度控制器、-滤网、泵出口压力表、发电机转子和定子冷却水入口压力表、氮气阀门及压力表、转子密封支座、甩水箱。

发电机定子冷却水系统调试措施目录1 编制目的2 编制依据3 设备系统简介4 调试内容5 组织与分工6 调试应具备的条件7 调试步骤和程序8设备联锁及保护9附录1 编制目的为加强浙江大唐乌沙山发电厂一期工程调试工作管理，明确启动调试工作的任务和各方职责，规范调试项目和程序，使调试工作有组织、有计划、有秩序的进行，全面提高调试质量，确保机组安全、可靠、经济、文明的投入生产，特制定本调试措施。

本措施是依据国家及行业颁发的有关技术规程、标准，以浙江大唐乌沙山发电厂及参建各方提供的工程相关技术资料为基础，并结合现场系统实际情况编写，适用于浙江大唐乌沙山发电厂一期工程。

分部试运阶段是火电建设工程的一个重要阶段，其基本任务是按照国家标准和部颁规程、规范及技术文件，依据设计和设备的特点，对各辅机设备及其配套系统、公用系统等进行调整、试验、试运，对暴露发现的设备设计、制造、施工安装问题提出整改技术方案和建议。

本措施由华北电力科学研究院乌沙山调试项目部汽机专业负责起草，经监理公司、安装公司、设计院和浙江大唐乌沙山发电厂等单位共同讨论通过。

应该说，措施的内容与电厂编写的有关规程原则上是一致的，但是试运阶段的机组与已经投产的成熟机组有一些差别，故该措施在执行过程中如有异议，应按本措施执行或与华北电力科学研究院乌沙山调试项目部协商解决。

本措施未尽事宜按照电厂运行规程和事故处理规程执行。

2 编制依据2.1 《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程〔1996〕》2.2 《汽轮机及辅助设备》（电力工业标准汇编，火电卷3）2.3 《电力建设施工及验收技术规范》（汽轮机机组篇）DL5011-922.4 《火电工程启动调试工作条例》2.5 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》浙江省电力设计院设计图纸3 设备系统简介浙江大唐乌沙山发电厂一期工程为4×600MW燃煤机组，采用哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的600MW超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴凝汽式汽轮机，发电机则采用哈尔滨发电机厂有限责任公司生产的QFSN-600-2YHG型发电机，锅炉采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造的超临界直流锅炉。

发电机定子线圈冷却水系统循环冲洗方案
一、系统循环冲洗采用整套、闭路循环，正、反流向交叉，排污及
补水的方式进行，不采取开路的循环冲洗方式。

二、系统循环冲洗应具备的条件
1.系统的设备管道阀门检修工作已经完毕，装复。

2.水泵电机空转试运完毕，旋转方向正确，水泵具备试运条件。

3.电导率仪及其循环冲洗所需仪表仪器经校验合格装复具备使
用条件。

4.除盐水质合格。

三、循环冲洗
1.启动水泵进行循环加热，为防止发电机定子线圈结露，循环水
温度应保持在40～50℃之间，最低应高于发电机内温度5℃
2.首先开始进行反冲洗，然后正、反交替进行冲洗。

3.当电导率大于20µs/cm时打开排污门对地沟排污。

4.当水质清洁，无机械杂质时，离子交换器可装载树脂，投入离
子交换器运行。

5.经连续冲洗，直至水质化验各项指标达到质量标准。

四、水系统循环冲洗注意事项：
1.参加循环冲洗的作业人员必须熟悉本系统。

2.两台水泵交替启停，两台水冷却器、滤网应交替冲洗。

3.循环冲洗过程中，应定期对水箱排污。

4.循环冲洗水必须经过滤网，两个滤网交替切换，当滤网进、
出口压差大于0.06MPa时，应对脏滤网进行清洗。

5.系统一开始升压冲洗时，应仔细检查法兰、阀门等各密封点
是否泄漏，对泄漏点应及时进行消除。

6.在冲洗循环过程中，对地沟排污时，应注意水箱水位，严防
补水不及时水泵进口断水。

7.做好定时记录和交接班记录。

发电机定子冷却水系统及设备描述1.1.总的介绍定子冷却系统供发电机定子绕组冷却，采用闭式独立水系统并采用集装式结构。

1.2.系统及设备描述1.2.1定子冷却水系统流程1.2.2水温的控制冷却器冷却水进水设计温度为38℃，定子线圈内的冷却水的进水温度范围为40～50℃、进水温度设有自动调节装置，冷却水温度波动范围±3℃，出水温度不得大于85℃。

水系统设电加热装置。

热电偶/阻的设置:1)定子每槽内上、下层线圈间埋置二只热电阻（Pt100）。

其中一支工作，一支备用。

元件均为三线制。

2)每根绝缘引水管出口端安装测量出水温度的热电偶一只（E分度）。

3)定子铁芯齿部和轭部装设12只热电偶（E分度）。

4)氢气冷却器进、出风处各装一只Pt100的双支型热电阻（三线制）。

5)各轴瓦上各装一只热电偶（E分度）。

6)定子线圈水路进、出水处各装一只双支型热电阻（Pt100）。

7)定子压圈、压指和铜屏蔽上共装设9只热电偶（E分度，励端按120度分布）。

以满足进相运行时测温的需要。

1.2.3水质的控制水质应透明纯净，无机械混杂物，在水温为20℃时：1)电导率为 0.5～1.5μS/cm（定子线圈独立水系统）。

2)PH值 7.0～8.03)硬度＜2微克当量/L（2μgE/L）4)含氨（NH3）微量定子水系统配有10%容量的离子交换器及其流量计、电导仪、压力表及温度计，以提高水质。

定子水箱按压力容器设计、制造，且采用氮气加压。

水箱排空管上装有气敏元件、测氢浓度报警。

发电机管道设计考虑定子线圈反冲洗和排水管及阀门，能方便地对定子进行反冲洗，反冲洗管道上加装激光打孔过滤器。

1.2.4定子冷却水系统设备配置定子水系统中水泵、冷水器、滤水器各设2台，互为备用。

每台冷却器都按照机组最大负荷设计流量、最高水温，并且水侧污染系数为0.000176m2. ℃/w及5%管子堵塞的情况来设计。

两台100%容量的带有温度控制系统的水冷却器隔离阀。

定子冷却水系统一、定子冷却水系统相关介绍1、定子：定子是电机静止不动的部分。

定子由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。

定子的主要作用是产生旋转磁场。

2、发电的冷却方式：国内外大容量发电机组采用的冷却方式主要有三种：全氢内冷方式，定子绕组水冷转子及铁芯氢冷却方式（水氢氢），双水内冷却方式（水水空）。

国峰煤电机组采用水氢氢冷却方式。

3、区别于空气冷却，发电机采用氢气冷却的优缺点：优点：（1）氢气密度小，大大降低了发电机风扇和通风系统等的摩擦损耗，提高了发电机的效率；（2）氢气传热系数大，导热能力强，可提高发电机的单机容量和缩小发电机的体积；（3）氢气的绝缘性能好，电离现象微弱，可以延长线圈的使用寿命；（4）由于氢气密度小，且采用密闭循环系统后，可使机组噪音大大减小。

缺点：氢气属于易燃易爆物质。

4、发电机定子采用水冷的原因:水冷的效果是氢冷的50倍,定子铁心和转子绕组内部有通风道，采用氢气冷却，若转子、定子铁芯采用水冷，设备较为复杂，制造工艺上较困难。

水内冷绕组的导体既是导电回路又是通水回路，定子绕组内部的空心导体里通水，水带走发电机运行过程中产生的热量，实现冷却的作用。

二、定子冷却水系统的作用运行中的发电机定子绕组产生的热量和发电机的输出功率有着密切的关系，发电机的输出功率越大，其发热量也越多。

定子绕组温度过高，会影响其内部的绝缘。

为了保证机组的安全运行，大容量发电机组都设置有发电机定子冷却装置，用来带走发电机运行中产生的热量。

对于水内冷发电机组，就是利用定子冷却水来带走发电机运行中产生的热量。

三、定子冷却水系统流程：定子冷却水系统是汽轮发电机控制系统中一个独立的回路。

定子冷却水从水箱出来，经过冷却水泵和冷却器后及滤网，通过外部进水管进入发电机励端定子机座内的环形总进水管，其中一路通过绝缘水管流入定子线棒中的空心导线，然后从线圈另一端经绝缘水管汇入环形出水管；另一路经绝缘引水管流入定子线圈主引线，出主引线后经绝缘引水管汇入安置在出线盒内的出水管，然后也经外管道汇入汽端环形出水管。

汽轮机介绍之发电机定子水冷系统发电机定子水冷系统是汽轮机中一种常见的冷却方法。

汽轮机是一种将燃料化学能转化为机械能，并通过发电机将机械能转化为电能的设备。

而汽轮机的运行会产生大量热能，如果不采取有效的冷却措施，会导致设备过热而发生故障甚至损坏。

汽轮机中的发电机定子是主要的发电部件之一、它由绕组和铁芯组成。

绕组中存在许多高温的电流，这会导致绕组受热。

如果不及时降温，绕组就会过热，影响定子的工作效果。

此时，发电机定子水冷系统就能够发挥作用。

发电机定子水冷系统的主要组成部分包括冷却水箱、水泵、水冷却器、水管和阀门等。

冷却水箱是存储冷却水的地方，它通常安装在发电机的底座上。

水泵负责将冷却水从冷却水箱中抽出，并通过水管输送到发电机定子的绕组上。

冷却水在绕组降温后再通过水管和阀门回流到冷却水箱中，形成一个循环系统。

发电机定子水冷系统的工作原理是利用冷却水对发电机定子进行降温。

冷却水经过水泵的抽吸作用进入发电机定子绕组，然后通过内部的水冷却器和绕组之间的散热板进行热量交换，将绕组中的热能带走。

冷却水在散热板上被加热后，再通过水管和阀门回流到冷却水箱中，形成冷却循环。

发电机定子水冷系统的好处主要体现在以下几个方面：1.提高发电机的散热效率：通过水冷却器对绕组进行降温，有效地提高了散热效果。

相比较其他的冷却方法，水冷却系统的散热性能更好。

2.增强发电机的耐热性：发电机定子水冷系统能够在高温环境下工作，避免了绕组的过热和损坏。

3.延长设备的使用寿命：通过及时降温，使绕组始终处于适宜的工作温度范围内，延长发电机的使用寿命。

4.提高设备的可靠性：发电机定子水冷系统能够减少发电机因过热而引起的故障，提高了设备的可靠性。

除了上述的优点，发电机定子水冷系统还存在一些需要注意的方面。

首先，冷却水的循环需要能够保持稳定，避免出现漏水或堵塞等问题。

其次，定期对冷却水进行检查、清洗和更换是必要的，以防止水质污染或水垢积累。

最后，系统的安全设计和保护措施也是重要的，以防止水冷却器或水管出现破裂或泄漏等情况。

定子冷却水系统一、定子冷却水系统简介发电机定冷水系统的作用是向发电机的定子线圈和引出线不间断的提供冷却水，冷却水采用闭式循环，水源引自合格的除盐水，定子水系统必须有很高的工作可靠性，确保长期稳定运行，冷却水水不但不能含有机械杂质，而且对导电度、含氧量等指标也有很高的要求，否则就会对发电机的安全带来极大的隐患。

二、定子水系统的组成内冷水系统由水箱、水泵、冷却器、滤网、离子交换器、电导率计等组成，系统配有两台冷却水泵，正常一台运行，一台备用。

为保证水质防止空气漏入水箱，配有一套水箱充氮系统，从水箱上部充入一定压力的氮气，其压力值过高时由安全门排出。

图1定子冷却水系统三、定子水系统工作原理定子冷却水系统采用闭式循环方式，通过定子水泵使连续的高纯水流通过定子线圈空心导线，带走线圈损耗。

进入发电机定子的水引自凝结水或闭冷水系统，补入水箱的除盐水通过电磁阀、过滤器，最后进入水箱。

开机前管道、阀门、集装所有元件和设备要多次冲洗排污直至水质取样化验。

然后经过定子水泵升压送入冷却器、滤网，再进入发电机定子线圈的汇流管，将发电机定子线圈的热量带出来再回到水箱，完成一个闭式循环。

为了维持冷却水的水质，将进入发电机总水量5～10%的水不断经过离子交换器进行处理，然后回到定子水箱。

四、定子水系统的主要设备（一）水泵两台交流电动离心水泵，一台工作，一台备用，在每台泵的进出口管路上装有压差开关，当工作泵故障时通过压差将备用泵自动投入运行，备用泵出口门常开。

每台泵的出口装有逆止阀，并设有再循环，用来调整水压和流量。

图2定冷泵(二）冷却装置冷却装置由两台并联的管式冷水器组成，冷却水由开冷水系统提供。

两台冷却器彼此独立运行，一台运行，一台备用。

平时运行中靠增减冷却水量来调整定子水的温度，保证冷却器出口定子水温在40 ～50℃。

图3定冷水冷却器图4离子交换器（三）离子交换器离子交换器由不锈钢制造，软化水的处理是由装在主回路上的离子交换器来完成的。

发电机定子冷却水系统控制溶氧的优化摘要发电机定子冷却水系统一般设计为贫氧系统，对于系统内的氧含量要求越低越好。

氧含量过高容易加速空心铜线的腐蚀速度，严重威胁机组的运行安全。

本文旨在分析利用现有的系统，通过对发电机定子冷却水系统的补水方式及补水装置进行改造实现了降低系统溶氧的目的，保证了系统平稳补水的同时，提高了系统的安全运行，对于同类电厂的发电机定子冷却水系统优化具有一定的借鉴意义。

关键词发电机；定子冷却水；溶氧；技术改造发电机定子冷却水系统用于冷却发电机的定子铁芯和转子绕组，为了预防冷却水中的游离氧对铜质材料的腐蚀，需要降低定子冷却水中的氧含量。

通过分析pH值、水中含氧量和铜的腐蚀速率之间的关系，提出了发电机定子冷却水系统进行补水方式及补水装置改造的方案，在技改实施后取得了良好的效果。

1 发电机定子冷却水的运行方式中国核电某电发电机定子冷却水系统通过化学除盐水的闭式循环来冷却发电机定子绕组、保证发电机定子绕组的运行。

系统沿下列闭合回路运行循环：泵→换热器→机械过滤器→磁性过滤器→定子绕组→水箱→泵。

机组功率运行以来，定子冷却水中的氧含量偏高，两台机组的定子冷却水含氧量约为150?g/l～250?g/l。

根据材质腐蚀程度和冷却水氧含量之间的关系曲线，定子冷却水的pH 值在8～9之间，当含氧量为150?g/l～250?g/l时，铜的腐蚀速率接近最高值。

为了避免材料腐蚀，有必要采取措施降低冷却水中的含氧量。

发电机定子冷却水水箱设计有3路补水管线：第一路其水质的含氧量高，是用于系统的首次充水，不能用于功率运行期间的正常补水。

第二路来其供水压力高，管线没有减压阀，由于水箱内浮球阀漏流大，液位上涨快；同时该路管线取水来自凝结水精处理系统的出口，水中的NH3·H2O含量低，根据化学反应方程式NaR+NH4OH→NaOH+NH4R，能交换出的OH-的数量降低，使冷却水中的PH值降低，因此不适宜用这条管线补水。