8.11定子冷却水课件

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本系统的主要特点及功能
• 1、采用冷却水通过定子线圈绕空心导线，将定子线圈损
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耗产生的热量带出发电机。 2、用定子水冷却器带走定子冷却水从定子绕组吸取的热 量。 3、系统中设有过滤器以除去定子水中的杂质。用旁路式 离子交换器对冷却水进行软化，控制其电导率。 4、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。 5、具有定子线圈反冲洗功能，提高定子线圈冲洗效果。 6、定子水系统中的所有管道及与线圈冷却水接触的元件 均采用抗腐蚀性材料。
定子水系统发生异常现象的分析
• 经过的水流量变小(例如断水)
断水时，应通过发电机跳闸办法保护发电机。有 时当断水时，几分钟之内绝缘便告损坏。一般 600MW机组“定子线圈流量非常低”报警信号发 出延时30秒，发电机即跳闸，以保护定子线圈不 因冷却水流量过低而引起烧毁事故。断水流量设 定为额定的70％，由计算机或电气方式实现断水 保护，以提高断水保护的可靠性。利用它们可以 实现发电机跳闸。利用迟延时间可在一台泵故障 时起动备用泵到规定转速。
定子冷却水系统几个组成的作用
二、定冷水箱充氮系统的作用： 1、占据定冷水箱上部空间并保证此空间为 表压正压，从而可以防止空气进去此空与定 子冷却水系统直接接触。从而防止了空气中 的二氧化碳进去水中造成定冷水导电率增加。 2、充氮后，即使定冷水箱中漏入大量氢气 也不会有爆炸的危险。
定子冷却水系统几个组成的作用
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பைடு நூலகம் 系统流程
• 发电机定子冷却水系统用于冷却发电机定子绕组及出线侧的高压套管。该系
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统为闭式循环水系统。其工质为除盐水，来自化学补给水系统。 本厂的定冷水系统主要由两台100%容量的定冷水泵、两台100%容量的定子 水冷却器、以及两台过滤器、一个水箱、一台离子交换器、压力调节阀与发 电机定子线圈组成。 定子冷却水由定子冷却水箱经定子冷却泵升压，经过热交换器进入发电机后 再回到冷却水箱。与之相配套的还有用于冷却定子冷却水的热交换系统和定 子冷却水加热系统，用以控制冷却水温度在合适范围内。系统还配有离子交 换装置，以保证定子冷却水水质。 定子冷却水进入发电机的环型母管后被分成若干分支管道，用以冷却不同的 发电机线棒及定子铁芯，机组运行中如果某根分支管道通流不畅，发电机产 生的热量就不能很好地释放出来，造成发电机局部温度逐渐升高，严重时会 使发电机局部超温，造成机组停运。 系统的正常补水由凝补水泵出口或凝结水泵出口母管供给，经电磁阀、离子 交换器后进入定冷水箱。正常运行时，为改善定子水水质，将5～10%的定冷 水量经过离子交换器进行处理，然后回到水箱。
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虹吸管的作用
• 在定子水回水管上的最高点，引出一细管
直接连接到水箱，从而使可能泄漏的氢气 直接进入水箱，同时也可以避免因虹吸现 象而在高温出水端出现汽化，形成较大的 气阻。在进回水管之间还设了一路联络细 管，以保证回水侧的压力高于大气压，可 以在一定程度上降低汽化的可能性。
定子线圈及装配
• 水内冷的定子线圈是由实心股线和空心导线交叉组成，一般由一根空
3、可以提高定冷水泵入口的静压头，防止定 冷水泵气蚀。 4、缺点时使虹吸管中的气体（液体）进去定 冷水箱的难度增加。
定子冷却水系统几个组成的作用
三、压缩空气部分： 1、停机后排光系统中的水后，由于电气试验及检 修的要求，需要将定冷线棒内残留的水分吹干净， 在整个系统中充入一定压力的压缩空气。然后打 开集水环的排污门，压缩空气就会将水分带出， 达到目的。 2、在起机前发电机打风压实验时用来给发电机 充气用。
定子冷却水系统的主要设备
7、电导率仪。定子线圈冷却水的电导率由三个电导 率仪来监测，其中两个串连的安装在离子交换器 的出水管路上。电导率仪带有报警开关。主水路 电导率的正常范围应为0.5～1.5µS/cm。当主水路 中的电导率达到5和9.5µS/cm时，将分别发出 “电导率高”和“电导率非常高”报警。离子交 换器出口水路中的电导率达到1.5µS/cm ，将发出 “离子交换器出口电导率高”报警。离子交换器 出口水路中的电导率可以直接反映出离子交换器 内树脂的饱和情况。
心导线和2-4根实心绝缘扁线编为一组，空实心铜线均具有玻璃丝绝 缘层。槽内股线间进行540度罗贝尔换位。定子线圈的空心导线内通 过冷却水以冷却铜线，因此线圈温升很低，定子线圈对地绝缘采用F 级多胶环氧云母带连续绝缘，定子线圈在槽内固定于槽楔下，楔下设 有弹性波纹板，以压紧线棒，并在部分槽楔上开有小孔，以便检修时 可测量波纹板的压缩度以控制松紧度。在槽底和上下层线棒之间都放 有适形材料，使相互间保持良好接触，紧固可靠。在每个槽上下层线 棒层间及每根绝缘引水管的出口水接头上，均埋置一只测温元件，以 检测相应部分的温度。为抑制电晕放电现象，线圈的槽内直线段和出 槽口端部均进行了表面防电晕处理。端部线圈固定采用久经考验的绝 缘压板、氟橡胶板、线圈支架和反磁螺栓结构。其中线圈绝缘支架是 用L型反磁弹簧板即金属支架固定在压圈上，辅以四氟滑移层组成刚 柔性伸缩结构．
定子水系统信号
• 6、水箱压力－高 • 为防止定子线圈水路因渗氢而引起水箱压力过高，水箱上
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还装有开启值为35kPa的安全阀。若水箱内压力进一步上 什至42kPa时，装在水箱上的压力开关将发出“水箱压力 高”报警信号。 7、定子线圈水流量－低、定子线圈水流量－非常低 当定子线圈水流量降至额定流量的80％时，一直压差开关 将发出“定子线圈水流量低”报警信号。 当定子线圈水流量进一步降低至额定流量的70％时，一只 压差开关将发出“定子线圈水流量非常低”报警信号。
上海产发电机定冷水系统示图
定子冷却水控制系统工作原理
• 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。水箱内 的软化水通过耐酸水泵升压后送入管式冷却器、 过滤器，然后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
定子水系统信号
• 1、定子水泵－停 • 每台水泵进出口都有压差开关。压差开关的触发
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位置为0.14MPa。如果运行中水泵其两端压差由 于某种原因下降到0.14MPa时，压差开关发出报 警，我们公司后来可能改为0.042MPA,有一次倒 定冷水泵备用泵误联启过。 2、定子水过滤器压降－大 “水过滤器压降－大”说明水过滤器两端压差已 增加了21kPa。一旦报警信号发出，说明过滤器 有堵塞现象，此时应及时将备用的水过滤器投入 使用。
定子冷却水系统的主要设备
3、冷却器。水系统中装有两台并联的定子水
冷却器，每台冷却器可承担发电机100％负 荷所需的热交换功率。正常情况下一台运 行，另一台备用。
4、过滤器。定子水系统中装有两台并联的水过滤器， 正常情况下一台运行，另一台备用。过滤器的两 端接着压差开关。当过滤器两端压差增大到一定 值时，压差开关动作并发出“过滤器压差高”报 警信号，此时应及时将备用过滤器投入运行，清 理或及时更换被堵塞的过滤器滤芯。
定子冷却水系统的主要设备
5、离子交换器。定子水系统的功能之一是保持进入定子线圈的冷却水处 于合适的低电导率值，这是为定子线圈绝缘引水管须承受定子线圈对 地电压。水系统运行时，从冷却水中旁路一小部分冷却水，使之流经 一台混床式离子交换器来实现冷却水的低导电率。在正常的情况下， 只需要少量的冷却水，额定定子水流量5％以下，在流量表计上可能 反映不出，流经离子交换器即可保证主循环水路中冷却水中冷却水的 电导率处于规定的范围内。只有当电导率居高不下时，才有必要增大 流经离子交换器的水量。本机离子交换器为不锈钢制造，交换器直径 为φ325mm，高度1735mm，运行周期约1200小时，比例循环3％～5 ％，处理后电导率值0.1us/cm～0.5us/cm。阳阴树脂体积比为1：1， 阳树脂为732型，24公斤，阴树脂为717型，20公斤，当监测离子交 换出口水质的电导率计显示其电导率值高于0.5us/cm时，表明树脂已 失效，切除离子交换器，更新树脂，再投入使用。 6、水温调节器。定子冷却水进水温度由水温调节器来调节，使其达到设 定值一般42-48度之间。
定子冷却水系统几个组成的作用
四、补水系统： 定子水系统的补充水来自于凝结水系统或 除盐水系统。为防止补水压力过高，进水 管道上还装有安全阀。
定子冷却水系统的主要设备
1、水泵。为两台不锈钢交流电动离心水泵，一台工作，一 台备用，在每台泵的进出管路上装有差压开关，当工作泵 故障时通过压差开关，将备用泵自动投入运行，两台泵互 为联锁。 2、水箱。为不锈钢制造，容积为2m3，补水水源由化学车 间引来除盐水，通过电磁阀自动或手动补水。水箱内充有 氮气，是通过减压器自动补入水箱，水箱内氮气压力为 0.014MPa，水箱上设有安全阀，当氮气压力增至 0.035MPa时，自动开启放气，防止水箱超压。当氮气压 力高于0.042MPa时，水箱上的接点压力表动作报警。水 箱上装有水位信号器，当水位低或高时能发出报警信号。 水箱底部装有排污阀，上部装有排气阀。
定子水系统发生异常现象的分析
• 定冷水电导率增加的原因 • 1)水中吸入污染物，造成水导电率增加的污染源可能有两
个"H2漏入水中及不纯冷却水进入高纯冷却水。氢气本身 不增加电导率，但其中所含的少量C02会使电导率增加。 如发现电导率增加，须按上述检查漏气。只有当冷却器中 的定子冷却水压比不纯水水压低时，才会出现不纯冷却水 泄漏到高纯冷却水。 2)离子交换器树脂己近使用寿命终点，如果没有异常污染 出现，水电导率仍然很高，那么一定是离子交换器中的树 脂已接近使用寿命终点，这时离子交换器的电导率必然上 升。当超过1.5μs/cm时，必须置换离子交换器中的树脂， 再重新投入使用。