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1000MW机组发电机定子冷却水系统第一节概述大容量汽轮发电机常用的冷却介质为氢气和水，这是因为氢气和水具有优良的冷却性能。
氢气和空气、水与油之间的冷却性能相互比较如下表19－1所示（以空气的各项指标为基准＝1.0）：表19－1 氢气和空气、水与油之间的冷却性能表定子冷却水系统的主要功能是保证冷却水（纯水）不间断地流经定子线圈内部，从而将部分由于损耗引起的热量带走，以保证温升（温度）负荷发电机的有关要求。
同时，系统还必须控制进入定子线圈的压力、温度、流量、温度、水的导电度等参数，使之符合相应的规定。
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铜管和数根实心铜线，空心铜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，空心铜管与实心铜线分开，空心铜管与其它空心铜管汇集成型后与专用水接头焊好由一根较粗的空心铜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。
对发电机定子冷却水水质的特殊要求：①冷却水应当透明、纯洁、无机械杂质和颗粒；②冷却水的导电度正常运行中应当小于0.5us/cm。
过大的导电度会引起较大的泄漏电流，从而使绝缘引水管老化，还会使定子相间发生闪络；③为防止热状态下造成冷却管内壁结垢，降低冷却效果，甚至堵塞。
应当控制水中的硬度，不大于10ug/L；④NH3浓度越低越好，以防腐蚀铜管；⑤PH值要求为中性规定在6～8之间；⑥为防止发电机内部结露，对应于氢气进口温度，定子水温也应当大于一定值。
一般规定在40～46℃。
为达到上述要求，一般采用凝结水或除盐水作为水源，并设有连续运行的树脂型离子交换器系统，以保证运行中的水质。
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、定冷水系统设备配置我公司定子冷却水系统中水泵、冷却器、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，冷却器型式为管式。
发电机氢油水系统发电机氢油水控制系统目录第一部分：发电机氢气控制系统第二部分：发电机密封油控制系统第三部分：发电机定子线圈冷却水控制系统第四部分：氢油水控制系统主要测点第一部分发电机氢气控制系统1. 用途与功能发电机氢气控制系统专用于氢冷汽轮发电机，具有以下功能：a. 使用中间介质(一般为CO2)实现发电机内部气体置换；b. 通过压力调节器自动保持发电机内氢气压力在需要值；c. 通过氢气干燥器除去机内氢气中的水份；d. 通过真空净油型密封油系统，以保持机内氢气纯度在较高水平；e. 采用相应的表计对机内氢气压力、纯度、温度以及油水漏入量进行监测显示，超限时发出报警信号。
2. 主要技术参数2.1 发电机内额定运行参数：a. 氢气压力：0.5MPa.(g)b. 氢气温度：46℃c. 氢气纯度：98%d. 氢气耗量:19m3/d2.2 对供给发电机的氢气要求a. 压力不高于3.2MPa.(g)b. 纯度不低于98%c. 露点温度.≤–20℃2.3 发电机充氢容积150m33. 工作原理3.1 发电机内空气和氢气不允许直接置换，以免形成具有爆炸浓度的混合气体。
通常应采用CO2气体作为中间介质实现机内空气和氢气的置换。
本氢气控制系统设置有专用管路、CO2控制排、置换控制阀和气体置换盘用以实现机内气体间接置换。
3.2 发电机内氢气不可避免地会混合在密封油中，并随着密封油回油被带出发电机，有时还可能出现其他漏气点。
因此机内氢压总是呈下降趋势，氢压下降可能引起机内温度上升，故机内氢压必须保持在规定的范围之内，本控制系统在氢气的控制排中设置有两套氢气减压器，用以实现机内氢气压力的自动调节。
3.3 氢气中的含水量过高对发电机将造成多方面的不良影响，通常均在机外设置专用的氢气干燥器，它的进氢管路接至转子风扇的高压侧，它的回氢管路接至风扇的低压侧，从而使机内部份氢气不断地流进干燥器内得到干燥。
3.4 发电机内氢气纯度必须维持在98%左右，氢气纯度低，一是影响冷却效果，二是增加通风损耗。
华能沁北电厂三期2X1000MW超超临界机组发电机氢油水控制系统说明书2011年04月第一部分发电机氢气控制系统 (1)1.用途与功能 (1)2.主要技术参数 (2)3.工作原理 (2)4.系统组成 (3)5.系统设备的工作原理 (3)6.关于发电机的气体置换 (4)7.氢气控制系统设备布置与安装要点： (6)8.安装调试（参照氢气系统图） (6)9.运行注意事项： (7)10.其它 (7)第二部分发电机密封油控制系统 (8)1............................................................................................................. 概述：82.主要技术参数： (8)3.系统工作（运行）原理： (8)4.密封油系统主要设备： (9)5.设备布置和安装注意事项： (11)6.密封油系统的调试与整定： (12)7运行中注意事项 (12)8.定期重点检验项目 (15)9密封油量测定方法 (15)10.日常监视与检修 (15)第三部分发电机定子线圈冷却水控制系统 (16)1.主要功能： (16)2.主要技术参数 (16)3.系统工作原理（参见另行提供的系统原理图） (16)4.系统主要设备： (18)5.设备布置和安装注意事项 (21)6.定子冷却水系统的调试与整定。
(21)7.运行与维护 (22)第一部分发电机氢气控制系统1.用途与功能发电机氢气控制系统专用于氢冷汽轮发电机，具有以下功能：a.使用中间介质（一般为C0）实现发电机内部（以下简称机内）气体置换;b.通过压力调节器自动保持发电机内氢气压力在需要值；c.通过氢气干燥器除去机内氢气中的水份；d.通过真空净油型密封油系统，以保持机内氢气纯度在较高水平；e.采用相应的表计对机内氢气压力、纯度、温度以及油水漏入量进行监测显示，超限时发出报警信号。
第一节概述1. 简介QFSN-1000-2-27型汽轮发电机为汽轮机直接拖动的隐极式、二极、三相同步发电机。
发电机采用水氢氢冷却方式，配有一套氢油水控制系统，采用静止可控硅，机端变自励方式励磁，并采用端盖式轴承支撑。
1000MW发电机总体结构示意图2. 发电机基本规范:型号QFSN-1000-2-27额定功率1008 MW (1120 MVA)最大连续功率1100 MW (1230 MVA)额定电压27 kV额定电流23949 A额定功率因数0.9 (滞后)额定励磁电流5272 A (计算值)额定励磁电压(110℃) 501 V (计算值)额定频率50 Hz额定转速3000 r/min相数 3接法YY出线端子数目 6冷却方式水氢氢环境温度5～40 ℃额定氢压0.52 Mpa (G)最高氢压0.56 Mpa (G)短路比(保证值) ≥0.50超瞬变电抗(保证值) ≥0.15效率(保证值) ≥99.0%轴承座振动(P-P) ≤0.025 mm轴振(P-P) ≤0.06 mm漏氢≤12 m3/d励磁方式自并激静止可控硅励磁强励顶值电倍数≥2强励电压响应比≥4 倍/s允许强励时间20 s发电机噪音(距机座1m处，高度为1.2m) ≤87 dB(A)第二节通风与冷却发电机采用径向多流式密闭循环通风，定子铁芯沿轴向分为十九个风区，九个进风区和十个出风区相间布置。
安装在转轴上的两个轴流式风扇(汽、励端各一个)将氢气分别鼓入气隙和机座底部外通风道。
进入机座底部外通风道的氢气进入铁芯背部，沿铁芯径向风道冷却进风区铁芯后，进入气隙；少部分氢气进入转子槽内风道，冷却转子绕组；其他大部分氢气再折回铁芯，冷却出风区铁芯，最后从机座顶部外风道进入冷却器；被冷却器冷却后的氢气进入风扇后，进行再循环。
这种交替进出的径向多流通风，保证了发电机铁芯和绕组的均匀冷却，减少了结构件热应力和局部过热。
1000MW发电机内部通风冷却示意图第三节机座与隔振机座是用钢板焊成的壳体结构，具有足够的强度和刚度，其作用是支承定子铁心和定子线圈。
1000MW汽轮发电机氢油水系统设备安装调试说明书编号A237东方电机控制设备有限公司2005 年发电机氢油水系统设备安装、调试说明书目录1．概述发电机氢油水系统设备安装调试2．通用说明发电机氢油水系统设备安装调试3．氢油水系统设备配置发电机氢油水系统设备安装调试4．氢油水系统几个常见问题5．氢油水系统设备的安装6．氢油水系统设备的调试附件1 电力建设施工与验收技术规范汽轮机组篇第9.6节摘要。
附件2 日立公司关于定子冷却水管路冲洗方案发电机氢油水系统设备安装、调试说明书1．概述1.1本说明书适用于东方1000MW汽轮发电机氢气、密封油、定子线圈冷却水（简称氢油水）系统及其设备。
1.2本说明书就氢油水系统设备在电厂布置设计阶段的一些事项给以说明，并针对系统图中的几个常见问题予以解释。
1.3本说明书阐述氢油水系统设备在安装调试阶段应注意的事项。
2．通用说明2.1 氢油水系统的纲领性图纸是氢气系统图、密封油系统图、定子线圈冷却水（简称定子冷却水）系统图。
2.2 系统图另行提供。
因为各个电厂（项目）的技术（协议）要求不同，故系统图不尽相同，各个电厂（项目）的设备图纸也不尽相同。
一般在供图清单或随机图样目录中可以查到相应的系统图和设备图的图号或型号。
2.3 阅读本说明书，需对照所提供的图纸。
但须注意，本说明书为通用文件，具有覆盖性。
也即本说明书中的某些条款甚至章节针对某个具体电厂（项目）而言，会出现差异，需注意区分。
2.4 对于某些非常规配套设备（主要是业主方特别选购的热控监视仪表），因为仪表生产厂家编制并随机提供专用说明书，故本说明书中一般不另作说明。
2.5 本说明书不能作为交货依据使用。
3．氢油水系统设备配置3.1 氢气系统设备3.1.1 1000MW发电机氢气系统常规配置有氢气控制排、CO2加热装置、氢气除湿装置、置换控制装置（阀门组合）、氢气纯度分析仪、氢气湿度仪和发电机内油水探测报警器等主要设备。
1000MW火电机组汽轮机控制系统分析与设计摘要：现代火力发电汽轮机组因经济效益，节能减排的需求越来越向大容量、高参数方向发展，汽轮机控制策略更加复杂，特别是在变工况过程中，需要综合考虑的因素更多了，同时单机容量的增加对控制系统的稳定性，设备可靠性以及机组的自动化水平提出了更高的要求。
关键词：1000MW；超超临界；机组仿真；控制系统引言：随着汽轮机组越来越向大容量、高参数方向发展，其控制策略更加复杂，特别是在变工况过程过程中，需要综合控制的因素更多了，单机容量的增加对控制系统的稳定性及设备可靠性提出了更高的要求，1000MW汽轮机控制系统更是其中的重中之重。
一方面参数的提高要求机组控制更加快速准确，另一方面机组的启停步骤及判断条件更加复杂，因此对1000MW汽轮机控制系统提出了全自动启停的要求，以降低人为失误造成的机组主设备的热应力冲击和故障损坏。
达到提高运行的经济性和保障设备安全，实现机组节能降耗，减轻操作人员的工作强度的目的。
1轮机控制系统架构设计1.11000MW汽轮机控制系统硬件结构设计该类型汽轮机控制系统是以ABBSymphonyPlus分布式控制系统为基础搭建的。
分散控制系统DCS是一个开放的由现场过程控制器级别和上层操作员级别共同组成的双层或多层控制网络结构，其结合了电子，计算机，通讯，先进控制技术等多种学科，目前使用已经非常普遍，其而下一步的发展方向目前看是更加开放的现场总线及无线技术。
DEH．y-期均为通用控制系统其不对外开放，随着DCS系统应用的日渐广泛，汽轮机控制系统也根据市场需求逐渐由专用DEH向通用型DEH转变。
另一方面DEH作为整个电厂分散控制系统的一部分，与DCS紧密的结合在提高电厂的整体自动化水平，方便维护等方面的优点也越来越为人们所重视。
1.21000MW汽轮机组控制系统组成上海汽轮机有限公司生产制造的百万千瓦超超临界汽轮机其控制系统由四个子系统组成分别是：汽轮机安全保护系统，汽轮机闭环控制系统，汽轮机自启动控制系统，汽机油泵风机．每个子系统含有一对独立的控制器及其输入输出卡件分别完成其所分配的控制任务，彼此协调工作实现机组的启动、运行、保护等任务。
1000MW 汽轮发电机氢油水控制系统
【摘要】随着国民经济的发展，国内工商业和民用用电量都不断攀升，电网建设规模和力度越来越大，极大促进了各种单机容量超过百万千瓦电网机组的出现，也给发电机管理工作提出了新要求。
本文简单介绍了百万千瓦汽轮发电机氢油水控制系统的组成、原理以及设计要点，仅供同行工作参考。
关键词】汽轮发电机；氢油水控制系统；设计；冷却
随着我国市场经济体制的日趋成熟，国内各行各业面临
更大、更严峻的市场竞争形势，如何更好的提升企业竞争力逐渐成为工作重点，也促使了各种先进技术、设备以及理论在企业管理中不断出现。
电力产业作为社会发展的支柱产业，伴随经济的发展各种大容量发电机组不断出现，其中以百万千瓦汽轮发电机最为常见。
氢油水控制系统作为百万千瓦汽轮发电机不可或缺的组成部分，做好其研究工作对促进电力事业发展有着至关重要的作用。
这里我们选择了某公司生产的2台1000MW超临界发电机组作为研究对象，就其氢油水系统具体的控制情况进行研
究。
本次试验中所选择的产品是由某公司生产的一种新产
品，本身有着结构复杂、技术难度大的特点，该产品冷却系统为水一一氢一一氢冷却方式，并且附加设置了气系统、密封油系统和定
子冷却水系统。
一般来说，发电机内部的空气和氢气是不允许直接被转换的，以免因为空气与氢气的接触而产生混合气体，给发电机内部造成威胁。
面对这种情况，在该设备中采用二氧化碳气体作为空气与氢气转换的中间介质，这个时候只要做好二氧化碳控制，就能实现对氢气和空气的转换。
由于上述氢气控制系统原理，在其设计中参数
选择为：额定氢气压力为0.52M Pa，发电机内部的氢气纯度要求为98%。
2. 技术特点由于发电机内部的氢气控制涉及了冷却系统和二
氧化
碳、空气等不同的内容，因此它本身具备着气体转换、充氢补氢、压力检测、压力调节等设备。
2.1 设备控制氢气控制系统作为发电机内部的气体转换装置，
它通常
都包含空气装置、二氧化碳供给装置、二氧化碳加热装置以及气体转换阀、排气去湿装置等。
2.2 设计原理
1）二氧化碳装置的设计：二氧化碳装置的设置是为
了避免氢气与空气直接接触形成具有燃烧爆炸性质的混合气体，这种装置设置目的在于保证设备安全，方便气体转换按照发电机涉及标准和目的，系统中需要设置一个专门的氧化碳加热装置，利用这一装置来控制气体的温度，从而有效的保证设备内部气体装置的耐久性和预防管道口结露与老化现象的出现。
2）氢气控制装置：氢气控制装置也被称之氢气供给
装置，它是完成发电机内部氢气的补充与更换的装置。
在发电机正常运行之中，内部氢气不可避免的混入到密封油当中，并且随着密封油的不断加热和排除被带出发电机。
甚至在有些时候还会出现其他的气体泄漏装置。
这种现象一旦出现经常都会因为发电机内部氢气压力的降低而造成内部温度上升，故此对发电机内部的氢气一定要控制在一个特点的范围之内，这也就需要采用一个科学、合理的
氢气压力控制装置，实现内部氢气压力的自我控制与优化。
3）氢气干燥装置：顾名思义氢气干燥装置就是用来
干燥发电机内部氢气的一个装置。
由于氢气与二氧化碳接触会产生一定的水分，这些水分的增高必然给发电机内部设备造成不良影响，从而降低发电机运行效率，最终影响到企业经营效益。
这个时候，系统中则需要设置一定的气体干燥剂，使得氢气充分发挥降温作用且避免了发电机内部元件损毁问题。
4）检测装置：检测装置包含了气体压力检测装置与
温度检测装置两种。
其中发电机内部的气体压力检测装置通常都是设子后再氢气控制装置上的，因此这里我们不作多述。
而温度检测装置也被称之为热工检测装置，它是实时对氢气和二氧化碳、空气等各项指标进行检测的。
3、氢气转换需要注意的事项由于发电机本身长期处于运行状
态且周围环境复杂的
特征，在密封油系统中我们必须要保证发电机供油的可靠性、
稳定性，确保油压、氢气压力一直维持在0.52 MPa。
在这个时候，发电机转子处于静止状态，从而确保了氢气转换系统的运行安全。
同时由于密封油系统本身内部存在扩大槽在气体转转的动手排气模式，这一方面给工作人员工作带来一定的影响，同时排气阀打开 5 分钟左右便需要及时的关闭，且确保排气阀关闭严实之后方可离开。
二、密封油控制系统1、密封油控制系统设计参数1000MW 汽
轮发电机密封油控制系统设计参数如下所示：2、主要设计要
点密封油装置是想发电机密封瓦供油的一种控制装置，同
时还要求将油压、氢气压力控制在一定范围内，因此在设计中通常都包含有回路装置，这些回路装置包含了正常运行回
路、事故运行回路、紧急密封有回路等。
首先，真空装置主要包含了真空油箱、真空泵和再循环泵组成，它们是单流环式密封油系统中的油净化设备。
其次，密封油控制装置中的主要仪表包括压力
表、真空表等都集中组装在仪表箱中，完成系统重要参数的就地监测、远方信号输出和报警功能。
最后：发电机空侧密封油和轴承润滑油混合后排至空气抽出槽内，油中的气体分离后经过管路排往厂外大气，润滑油经过管路流回汽机主邮箱。
3、定子线圈设计定子线圈冷却水系统自成一独立封闭自循环
系统，系统
中的水由水泵邵动进行循环。
系统中设置有两台水泵，工作，一台备用，从而保证冷却水不间断地流经发电机定子线圈，带走损耗（热量）。
同时，系统中设置气动温度调节阀和气动压力调节阀控制发电机进水的压力和温度。
阀门均采用气动调节阀，配备有气/ 电定位器、阀位变送器、空气过滤减压器、手轮机构等。
三、结束语总之，在具体设计中我们要在功能要求的基础上，
结合
国内相关经验，同时充分考虑了发电机各种工况的系统监测、控制系统设备配置上的安全可靠性等，完成了氢油水控制系统的最终工程设计，确保了整个系统的安全稳定运行。
参考文献
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