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TPRI定冷水智能净化装置使用说明书西安热工研究院有限公司二〇一九年八月目录1原理 (1)2控制指标 (1)3阀门名称及编号 (2)4主设备结构图 (3)5控制逻辑关系 (3)6电导率表校准 (4)7投运 (5)8停运 (6)9巡检 (6)10注意事项 (6)附件1：系统图 (7)1原理FNC系列发电机定冷水智能净化装置，通过调节进入定冷水箱水的电导率，使进入发电机定子冷却水的pH达到最佳防腐范围，可使发电机铜腐蚀减少到中性水工况的1%。
由图1可知，pH值只有控制在8.0-9.0才能有效抑制铜腐蚀。
图1 发电机冷却水的pH值对铜线棒腐蚀的影响2控制指标表1 #1定冷水控制指标控制指标名称控制指标值电导率（μS/cm，25℃） 1.0-2.0μS/cmpH值（25℃）8.0-9.0铜含量（μg/L）≤10补水流量（m3/h）0.3-0.7取样流量（L/h）>103阀门名称及编号4主设备结构图5控制逻辑关系用户名：1密码：111电导率下限：1.6μS/cm。
（单击即可修改，下同）阀门开度步长1：按2%调节。
（打开阀门的开度控制）时间设定1：15s电导率上限：1.8μS/cm阀门开度步长2：按2%调节。
（关闭阀门的开度控制）时间设定2：10s电动球阀电导率设定：2.5μS/cm时间设定3：300s图2 定冷水智能净化装置参数设定设备自动运行状态下：电调门动作逻辑关系：补水电导率低于电导率下限值时，电调门按阀门开度步长1的设定值开大，按时间设定1设定值动作一次；补水电导率高于电导率上限值时，电调门按阀门开度步长2的设定值关小，按时间设定2设定值动作一次；在补水电导率介于电导率下限值与电导率上限值之间时，电调门不动作。
电动保护门动作逻辑关系：补水电导率高于电动门电导率设定值时，等待设定3的时间后电动保护门自动关闭。
补水电导率低于电动门电导率设定值时，电动保护门在等待时间设定3的时间后自动打开。
6电导率表校准电导率表是瑞士Swan公司生产，其中电导率电极的电极常数为0.0415，其中补水电导率表的输出量程为0-20μS/cm。
哈尔滨电机厂600MW定冷水说明书目录1概述2定子冷却水控制系统工作原理3定子冷却水控制系统的组成4 定子冷却水控制系统的设计参数4.1水量4.2 水压4.3进水温度4.4出水温度5 定子冷却水控制系统的主要设备5.1 水泵5.2水箱5.3水-水冷却器5.4水过滤器5.5 离子交换器5.6水温调节器5.7 电导率计及其传感器6水控制系统的报警信号7水系统的安装、操作及保管7.1安装7.2操作7.3存放期间的保管8定子冷却水系统及其管路的安装、试验及冲洗8.1说明8.2泄漏的预防8.3定子绕组及其它组件的空气试验8.4空心定子线圈的除水和干燥8.5定子线圈及水管路的冲洗9用氮气为水系统加压10定子冷却水控制系统的运行10.1 水系统运行前的准备10.2定子冷却水系统的气体置换及充氮10.3给水系统加压10.4水系统的循环检查10.5定子水冷却器的运行10.6离子交换器的运行10.7 水过滤器的运行10.8水箱的运行10.9水系统运行时的注意事项11开关运行情况12关于发电机断水保护13定子水系统发生异常现象的分析13.1断水现象13.2水电导率增加的原因1 概述:该型定子冷却水控制系统是为600MW汽轮发电机配套而设计和制造的。
该系统向发电机定子绕组提供连续不断的冷却水并对其进行监控和保护。
该型汽轮发电机采用水氢氢冷却方式，即定子绕组为水冷却。
发电机所需冷却水的水质、水量、水压、水温等均由本系统来保证。
本说明书是定子冷却水控制系统现场调试、起动运行及集装维修工作中的技术说明和技术指导性文件。
2 定子冷却水控制系统工作原理:冷却水控制系统采用闭式循环方式，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是从化学车间直接引来的合格化学除盐水。
补入水箱的化学除盐水通过电磁阀、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，直至水质取样化验合格后方可向发电机定子线圈充化学除盐水。
汽轮发电机定子冷却水系统说明书目次1 概述2 产品结构简介3 接收、吊运及储存4 安装5 运行6 检查与维护7 定子水系统信号说明书的附图附图 1 定子线圈和主引线外部水路的冲洗附图 2 定子线圈和主引线内部水路的现场冲洗附图 3 定子线圈干燥附图 4 定子主引线和并联环的干燥附图 5 定子水路恢复附图 6 离子交换器使用说明附图7 水箱液位控制器各开关整定附图8 定子冷却水系统及设备连接图（见随机图纸）附: 技术数据1 概述本说明书对水氢冷300MV至600MW级汽轮发电机定子线圈内冷水系统作了比较详细的介绍, 是定子线圈内冷水系统的安装、使用和维护的指导性文件。
2 产品结构简介2.1 水系统特点及功能定子线圈冷却水系统是一个组装式的闭式循环系统，主要的系统设备和监测仪表组装在一块底板上，便于安装、操作和维护。
本系统的特点及功能简介如下：a. 采用冷却水经过定子线圈空心导线，将定子线圈损耗产生的热量带出发电机。
b. 用水冷却器带走冷却水从定子线圈吸取的热量。
c. 系统中设有过滤器以除去水中的杂质。
d. 用分路式离子交换器对冷却水进行软化，控制其电导率。
e. 使用监测仪表及报警器件等设备对冷却水的电导率、流量、压力及温度等进行连续的监控。
f. 具有定子线圈反冲洗功能，提高定子线圈冲洗效果。
g. 水系统中的所有管道及与线圈冷却水接触的元器件均采用抗腐蚀材料。
2.2 发电机线圈冷却水路系统定子线圈冷却水经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，其中一路经过聚四氟乙烯绝缘水管流入定子线棒中的空心导线，然后从线圈的另一端（汽端）经绝缘引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。
双路水流最后从汽端机座上部流出发电机，经总出水管返回到水箱。
环形进水管和出水管的顶部经过一根排气管相互连接，排气管直接与水箱相通，用以排除定子线圈中的气体。
SKG-300-3型汽轮发电机水系统使用维护说明书0EA〃466〃267目录1 系统说明------------------------------------------------------------------- 12 验收、吊运及储存------------------------------------------------------- 33 安装------------------------------------------------------------------------- 44 运行及检查维护---------------------------------------------------------- 45 信号系统------------------------------------------------------------------- 51 系统说明1.1 概述定子绕组冷却水系统是一个闭式循环系统。
本系统的特点及功能如下:(1) 采用高纯度冷却水通过定子线圈空心导线将定子线圈损耗产生的热量带出；(2) 用水冷却器带走高纯度冷却水从定子绕组吸收的热量；(3) 用旁路离子交换器对冷却水进行软化，降低其电导率；(4) 水系统中与绕组水接触的所有管道、阀门、设备、元件均采用不锈钢，材质1Cr18Ni9Ti；(5) 使用监测仪表及报警装臵等设备对冷却水的电导率、流量、压力及温度等进行连续的监控。
1.2 设计参数(见附表)1.3 发电机内部水系统冷却水通过外部总进水管进入位于发电机定子机座内的空心导线，然后从导线的另一端经汇流管进入水箱，进水管和出水管上部通过排气管相互连接，该排气管还可起防止虹吸作用。
排气管直接与水箱相连。
进出水管之间装有差压开关，用于指示通过定子线圈的水流压降并对不正常的压降发出报警信号。
在进水管和发电机定子机座之间还装有差压开关，差压开关的高压端接至定子机座内部，低压端与进水管(水压)相连。
定子冷却水系统自动控制和联锁保护说明定子冷却水系统作为发电机三大附属系统之一，它的运行可靠性直接关系到发电机的安危。
因此，发电机定子冷却水系统设置了可靠的联锁和保护逻辑。
1、定冷水参数报警和保护值1）定冷水水箱水位高报警：800 mm2）定冷水水箱水位低报警：600 mm3）定冷水母管压低联动备用泵保护值：0.7 MPa，延时2秒4）定冷水进水温度高报警值：49℃5）定冷水出水温度高报警值：73℃6）定冷水出水温度高保护动作值：78℃7）定冷水进水压力低报警值：110KPa8）定冷水进水压力低保护动作值：89KPa9）定冷水进水流量低报警值：1200 L／min（72t/h）10）定冷水进水流量低保护动作值：1050 L／min（63t/h）11）定冷水水箱补水阀联开值：12）定冷水导电度大于9.9μs／cm且调整无效时，应紧急停机。
13）定子冷却水泵启动允许：冷却水箱水位不低。
14）发电机定子冷却水泵自启动条件：a运行定子冷却水泵跳闸或手动停止。
（联锁投入）。
b运行定子冷却水泵运行，且定子冷却水泵出口母管压力低至0.7 MPa，，延迟2秒（联锁投入）2、定冷水泵控制和联锁条件1）正常启动（以A泵为例，参见图19－3，B泵情况相同）：在控制室通过DCS发出启动指令，只要没有定冷水泵A电气故障或者停止命令存在，那么电气MCC上的相应开关就会合闸，并发送定冷水泵A在运行状态反馈信号给控制室。
图19-3定子冷却水泵A控制逻辑图2）自动联动：当定冷水泵A处于备用状态时，如果B泵在运行并且定冷水泵出口母管压力低开关PSW-321动作或者B泵出现电气故障信号，那么A泵都将联动投入运行。
3）停运：A泵运行过程中，只要出现定冷水泵A电气故障信号或者控制室内发出A 泵停止指令，那么定冷水泵A将会停运，控制室同样可以得到电气MCC来的停运状态反馈信息。
3、发电机断水保护定子水中断会造成严重的过热，威胁机组的安全运行，因此，本机组综合参考定子水压力、流量、温度，设置了完善的断水保护。
更改者:QYS59氢油水系统产品代号：XS67定冷水系统使用说明书文件代号：X9000173 版本：1更改日期：更改通知单号：编制：高帅校对：李雅秋审核：李恩德批准：潘海升北京北重汽轮电机有限责任公司2012 年04 月13 日目录1 定子冷却水系统特性..................................................... 2.1.1特殊说明：...........................................................2.1.2 概述: ..............................................................2..1.3设计参数：...........................................................2.1.4尺寸特性: ............................................................2.1.5电源规格：........................................................... 3. 2定子冷却水系统说明..................................................... 3.2.1定子冷却水系统功能（见附图）： (3)2.2 定子冷却水的供给（见附图） (4)2.3回水装置（见附图）...................................................................................... 7.2.4控制和仪表（见附图） .................................................................................. 8. 3定子冷却水系统运行................................................... 1.0 3.1投运所需的辅助设备.. (10)3.2 定子冷却水系统投运前的准备........................................ 1.2 3.3定子冷却水系统的投运 (13)3.4 运行 (14)3.5定子冷却水系统停止运行 (17)4定子冷却水系统维护................................................... 1.7 4.1在工作期间必须遵守的说明 .......................................... 1.7 4.2预防性维修（见附图） . (18)4.3 在正常运行期间的修理维护（见附图） (19)5 发电机自身水路的反冲洗 (21)6储存 (21)附图 (22)定子绕组所需水流量：高压引出线所需水流量：离子交换器水流量：定子绕组进口水温：定子绕组出口水温：在正常运行条件下水的电导率：PH值：7-9硬度：允许有微量：NH 机械杂质：60 m3/ h9 m3/ h4 m3/h45 C60 Cv 0.5〜1.5卩s/ cm （发电机进口）v 2X 10-3mo/m33无2300 mm1400 mm3200 L650 kg1定子冷却水系统特性1.1特殊说明：北京北重汽轮电机有限责任公司提醒各用户注意：1）请严格按照说明书里给出的准则执行；2）如有违背本说明书的操作，我公司将不负任何责任1.2概述:定子冷却水系统的作用，是保证软化水通过定子绕组空心导线进行循环，以便带走损耗热量，并使定子绕组的进水温度保持恒定，减小定子绕组与氢冷铁芯之间的相对位移。
1 概述本说明书0EG.460.210是北京北重汽轮电机有限责任公司制造330MW 水氢氢冷却汽轮发电机定子水冷外部控制系统产品在储存、安装、运行及维修工作中的指导性技术文件。
2 技术参数2.1系统参数2.1.1 设计参数:330MW2.1.2 水质标准(1) 电导率：0.5～1.5μS/cm(2) PH值：7～9(3) 硬度：< 2μm0l/L(4) 允许有微量NH3(5) 无机械杂质2.1.3 氢水压差发电机正常运行时氢气压力和水压之差≤0.1MPa。
2.2 电器特性正常电路: 380V A.C (三相)配电盘: 220V A.C(三相)3 产品结构简介3.1 系统功能及工作原理3.1.1 功能本系统向发电机定子绕组和母线提供水质、压力、温度和流量符合要求的冷却水，并提供相应的控制和报警信号，保证发电机安全运行。
3.1.2 工作原理本装置把两台水泵、两台过滤器，一只树脂捕捉器、一台离子交换器及定子线圈进水温度调节单元等主要元件集装于一个底盘上，并配有JX001水集装集中接线盒。
水箱单独安装（据用户需要水箱也可装于集装底盘上），两台管式冷水器为单独集装。
本机组为调峰机组，定子线圈进水温度恒定波动值（±2.5℃）。
为了适应发电机不同工况时的运行要求，既需要控制定子线圈的进水温度，也要减小定子线圈出水温度的波动。
为达此目的，本系统采用了两套电动温度调节单元(见附图一)、据用户需要也可采用两套气动温度调节单元(见附图二)，一套为三通合流阀调节单元，调节定子线圈进水温度（在集装上）；一套为三通分流阀调节单元，适当调节定子水流量，借以调节定子线圈出水温度的波动（此装置不在集装上）。
系统为闭式循环，一台水泵由水箱吸水，把水分别送入冷水器和三通合流阀温度调节单元调节后，分成两路，一路（主回路）经水过滤器及1#、2#流量计进入定子线圈及母线室，带出发电机的损耗热量返回水箱；另一路经阀门25-3流经离子交换器处理后返回水箱，以保持水质参数正常。
对调峰机组的两班制运行，在停机一班时，定子水冷外部系统要停。
否则要将水温加热到定子线圈进水温度为40～45℃保持运行。
3.2 主要部件功能及工作原理：3.2.1 回水装置回水装置是由水箱和安装在水箱上的漏氢监测装置及探头组成。
3.2.1.1 水箱：水箱有效容积2m3，功能是贮存发电机汇水管出来的已经冷却过定子绕组、端部绕组和发电机接线端子的热水。
来自发电机出口管的水，利用重力通过管子流到水箱。
补水水源为压力0.4～0.6MPa除盐水，经离子交换器进入水箱。
水箱设有磁珠式液位信号器、补排水电磁阀自动控制水箱水位，还设有手动旁路阀。
水箱水平中分面为正常水位（500mm），水箱水位高（700m m）；水位低（350mm）；水位过低（250mm）设四个液位开关。
这些开关在达到水位高、水位低和水位过低时发出报警信号。
同时在水位高时通过外部控制线路启动排水电磁阀排水，当水位降到正常水位时，液位开关控制关闭排水电磁阀，在水位低时通过外部控制线路启动补水电磁阀补水，使水位恢复正常。
水箱设有加热器，保证发电机起机时，定子线圈进水温度为40～45℃。
水箱水位控制信号由JX001接线盒引出。
水箱设有氮封装置接口和漏氢监测装置接口（据用户要求装设）。
水箱用反虹吸管连接到出水管的上部。
当水泵故障及断水时，保住水环的水不流回水箱，维持发电机短时间运行。
水箱是水泵的水源，水箱同泵进口连接的出水管安装在水箱的下部。
水箱的容积足以使水膨帐和排气。
3.2.1.2漏氢监测装置1) 概述发电机及各有关系统发生漏氢，对运行形成巨大威胁，在发电机及油、水系统设置漏氢监测系统是为了及时发现漏氢部位并及时排除。
在水系统中，水箱上设有漏氢监测探头。
2) 漏氢监测系统简介漏氢监测仪表主要由取样预处理部分、测点自动切换部分、检测及信号处理和输出三部分组成。
对每个测点及时发现漏氢超标，予以报警处理。
发电机充氢后，当定子回水带入水箱中的氢气积累到一定数值时，漏氢监测仪予以报警，附图一打开阀门10-1、10-2，附图二打开阀门10-18及10-4，把氢气排入大气，直至报警中断，关闭阀门。
如果当关闭阀门后，漏氢监测仪在很短时间内又报警，则提示发电机及有关系统发生漏氢，应检查有关漏点。
3）监测部位(1) 定子内冷水箱一点。
(2) 氢冷器回水管一点。
(3) 励、汽端空侧回油管两点。
(4) 封闭母线室四点。
3.2.2 接线盒本集装设有输出信号的接线盒，汇集水泵出口压力；水箱水位；冷水器出口温度；过滤器的压差；电导率仪等信号提供接线端子，控制及报警电路由用户（或电力设计院）设计。
安装接线请参看附图三水集装接线原理图。
3.2.3 冷却装置冷却装置由两台并联的管式冷水器组成，它们彼此独立运行，一台运行一台备用。
每台换热面积60m2，装于一个底盘上。
(冷水器工作压力为1MPa，水压试验压力为1.25MPa。
如电厂解体试验不得超过1.05MPa)。
3.2.4水过滤器用于定子绕组的水必须用水过滤器滤除所有的悬浮物质，两台并联，一台运行，一台备用。
进出口装有压差开关，当过滤器进出口压差高于正常压差0.03MPa时（正常压差值为0.05MPa），投入备用水过滤器，切除过滤器清洗干净，作为备用。
3.2.5 树脂捕捉器DN25树脂捕捉器由不锈钢制造，滤网为80目不锈钢丝网，串联在离子交换器下游，以捕捉逃逸的树脂。
3.2.6 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。
大约总冷却水量的10%连续通过离子交换器进行处理，离子交换器为混床型。
它是一个直立的箱体，内装有高交换容量用于H+离子交换的阳离子交换树脂（≌44%）和用于0H-离子交换的阴离子交换树脂（≌56%）的混合物。
处理后电导率≤0.2μs/cm。
当电导率高于0.5μs/cm时，电导率仪报警，更换树脂。
3.2.7电导率仪(1) 1#电导率仪用于监视定子入口水的电导率，发送器及二次表装在主集装装置上，显示和报警信号可引入DCS。
(2) 2#电导率仪监视离子交换器出水。
发送器及二次表装在主集装装置上，显示和报警信号可引入DCS。
3.2.8 水泵两台相同的离心水泵并联，功能是使水在系统管路中连同发电机进行循环，这两台泵各由一个交流电动机拖动，每个电动机配备不同的电源。
根据运行要求，一台泵用于正常运行，另一台泵备用。
启动前应充满水，不允许空转。
扬程90m，流量65m3/h。
当泵出口压力低于整定值时，压力开关动作，接通电器控制回路，启动备用泵。
3.2.9氮封装置(根据用户需要配置) 见附图三氮封装置为集装装置，气瓶中的氮气经两级减压，向水箱充氮气，并保持氮压为0.014MPa，以隔绝大气对水质的影响，保持水质长期稳定，提高系统的安全可靠性。
3.2.10 压力开关：工作电压：220V AC通断电流：5A功能：当泵的出口压力低于整定值（0.5MPa）时，压力开关触点闭合，控制电路发出信号报警，自动启动备用泵，控制电路由电力设计院自行设计。
3.2.11 差压控制器工作电压：220V AC通断电流：5A功能：当水过滤器进出口压差高于正常压差0.03MPa时（正常压差值为0.05MPa），差压开关触点闭合，控制电路发出信号报警，投入备用水过滤器，控制电路由电力设计院自行设计。
3.2.12 气动温度控制装置(据用户要求配置) 见附图二3.2.12.1 三通合流阀温度控制装置1) 三通合流阀温度控制装置，保持定子绕组进水温度的恒定，这些装置包括：(1) 三通合流阀TR01相当于一个冷热水混合器，并且和执行机构及阀门定位器配套使用，阀门定位器可以克服阀杆摩擦力和阀心的不平衡力，从而保证三通合流阀按气动温度指示调节仪的输出信号正确定位。
(2) 气动温度指示调节仪TR02，具有用恒温元件控制的比例和积分的功能。
(3)两个压缩空气减压阀PCV001提供给TR02气动温度指示调节仪0.14MPa的空气压力。
PCV002通过阀门定位器供给气动执行机构0.14MPa的空气压力，空气源的压力可调至0.6Mpa。
2) 功能水冷却系统是由两台冷水器和三通合流阀温度控制装置并联组成，定子线圈进水温度借助于温度控制装置控制冷水器热介质的出水温度(即定子线圈进水温度)在40-45℃，将气动温度指示调节仪的感温探头装于冷水器的出水（即水过滤器的进水），当感温探头测得冷水器出水温度低于40℃或高于45℃时，气动温度指示调节仪将温度信号转换为相应的气信号，传给阀门定位器，由阀门定位器传给执行机构，通过阀杆调节阀芯开度，热水通过三通阀的流量发生变化，直到出水温度达40-45℃，并保证其输出流量近似不变。
3.2.12.2 三通分流阀温度控制装置（此装置不在集装上）；1) 三通分流阀温度控制装置，保持定子绕组出水温度的恒定，这些装置包括：(1) 三通分流阀TR03相当于一个冷热水混合器，并且和执行机构及阀门定位器配套使用，阀门定位器可以克服阀杆摩擦力和阀心的不平衡力，从而保证三通分流阀按气动温度指示调节仪的输出信号正确定位。
(2) 气动温度指示调节仪TR04，具有用恒温元件控制的比例和积分的功能。
(3)两个压缩空气减压阀PCV003提供给TR04气动温度指示调节仪0.14MPa的空气压力。
PCV004通过阀门定位器供给气动执行机构0.14MPa的空气压力，空气源的压力可调至0.6Mpa。
2) 功能三通分流阀温度控制装置装于集装外定子线圈进水主管路上，用于（因负荷的增减）调节定子线圈的水流量。
从而维持定子线圈的出水温度为67～72℃，将气动温度指示调节仪感温探头装于定子线圈回水管上。
当感温探头测得的定子线圈回水温度高于72℃或低于67℃，气动温度指示调节仪将温度信号转换为相应的气信号传给阀门定位器，再由阀门定位器传到执行机构，通过阀杆调节阀芯的开度，增大或减小分流量，从而维持定子线圈出水温度为67～72℃。
3.2.13 电动温度控制装置(据用户要求配置)见附图一3.2.13.1三通合流阀温度控制装置1) 三通合流阀温度控制装置，保持定子绕组进水温度的恒定，这些装置包括：(1)三通合流阀TR01相当于一个冷热水混合器，并且和执行机构及阀门定位器配套使用，阀门定位器可以克服阀杆摩擦力和阀心的不平衡力，从而保证三通合流阀电动温度调节器的输出信号正确定位。
(2)电动温度调节器，具有用恒温元件控制的PID功能(装于主控室)。
(3)温度传感器TR02。
2) 功能水冷却系统是由两台冷水器和三通合流阀温度控制装置并联组成，定子线圈进水温度借助于温度控制装置控制冷水器热介质的出水温度（即定子线圈进水温度）在40-45℃，将传感器感温探头装于冷水器的出水（即水过滤器的进水），当感温探头测得水温低于40℃或高于45℃时，电动温度调节器将温度信号转换为相应的电信号，传给阀门定位器，由阀门定位器传给执行机构，通过阀杆调节阀芯开度，热水通过三通阀的流量发生变化，直到出水温度达40-45℃，并保证其输出流量近似不变。
