4-15发电机定子冷却水系统
发电机定子绕组水内冷系统
5.内冷水冲洗前，先将总进出水管放水阀开启排出积水。 用0．3—0．5MP的压缩空气把剩水全部吹干净，再通 入清洁的水，冲洗到出口水无黄色杂质，再通入压缩 空气冲出剩水，水及压缩空气每次从总进，出水管轮
C．当发电机内冷水流量降至正常流量的70%时，剩下3个 压差开关闭合，发出“定子线圈流量非常低”报警并送 信号到ATC延时30S动作跳闸。 3个压差开关按3取2设计 断水保护。
3．定子线圈进水温度：要大于氢气温度5℃（冬季投入 加热装置）一般维持在45—50 ℃，定子线圈入口设一 个温度开关，当定子线圈进水温度≥53 ℃，温度开关
5．关闭一组冷水器、滤网进口门。
6．投入离子交换器。
7．调整内冷水压力 ，水量正常。
8．检查内冷水箱自动充氮至0.014Mpa，其压力调节器动作正常。
9．投入另一台泵联锁备用。
6．在定子线圈入口设置一个压差开关，当发电机内的氢压与水压之 差≤35KP时闭合发出“发电机氢—水压差低”报警。
7．过滤器进出口之间设置一个压差开关，当过滤器进出口压差比正 常值高21KP时闭合发出“过滤器压差大”报警并送信号到ATC。
8．内冷水泵进出口之间设置一个压差开关当水泵进出口压差下降到 140KP时闭合，发出“水泵停”报警并启动另一台泵同时送信号到 ATC。
➢ 内冷水系统的要求：
1．供给额定的冷却水流量。
2．保证冷却水温度达到要求值。
3．保证高质量的冷却水质。
➢ 工作原理：采用闭式循环方式，使连续的冷却水 流过 定子线圈空心导线，带走定子线圈的热量。
➢ 内冷水系统的流程：进入发电机的内冷水是补充水（除 盐水和凝结水）来，经过滤器，减压阀，电磁阀，离子 交换器，电导率仪发送器进入内冷水箱。从水箱出来经 过内冷水泵，冷水器，过滤器，流量计，进入发电机定 子线圈汇水管。定子绕组总进出水汇水管分别装在机座 内的励端和汽端，然后经绝缘引水管分别进入各个定子 线棒的通水孔内。最后返回水箱。
发电机转子和定子冷却水系统
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。
发电机转子和定子冷却水系统
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月秦山核电公司系统培训教材教材名称（Title）：发电机转子和定子冷却水系统教材编号：30222版次Rev.编制Writing校对Checking审核Reviewing修订说明Modification Cause(s)批准Approval日期Date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1.5μs/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。
定子冷却水系统技术规范
3.5 定子冷却水系统技术规范1、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，外部冷却器进水最高温度为38℃，其压力为0.15～0.35MPa，定子集装设备供方供货。
2、定子线圈用水直接冷却，其冷却水的进水温度范围为42～48℃、进水温度有自动调节装置，冷却水温度波动范围±3℃，出水温度不大于85℃。
3、内部水质透明纯净，无机械混杂物，在水温为20℃时：电导率： 0.5~1.5μS/cm（定子线圈独立水系统）。
PH 值： 7～8硬度：小于2微克当量/升4、在定子每槽内上、下层线圈间埋置检温计二个（一个工作，一个备用），每根绝缘引水管出口端安装测量出水温度的检温计各一个。
5、定子冷却水路的进、出水处各装一个双金属温度计。
定子线圈内冷却水允许断水时间不少于30秒。
6、定子水系统中的所有接触水的元器件均采用不锈钢材料。
7、定子水系统中水泵、冷水器、滤水器各设2台，互为备用。
8、定子水系统配有10％离子交换器，以提高水质。
定子水箱按压力容器设计、制造。
9、水系统设电加热装置。
10、为了监视系统运行情况，设置二个电导仪，电导偏离正常值时发出报警信号。
11、系统设置自动补水和水箱水位报警装置。
12、发电机设计独立的定子线圈反冲洗管道及阀门，能方便地对定子进行正、反冲洗，反冲洗管道上加装过滤器（滤网采用不锈钢激光打孔）。
管道压力不大于5公斤。
13、为确保断水保护动作信号的可靠性，供方提供保护逻辑图及整定参数。
14、定子水系统集装供货，集装设备以外到发电机的管道、阀门、法兰及反法兰、附件等由供方供货。
材质为不锈钢。
15、有关数据（包括图纸资料）（1）尺寸（长×宽×高）（m） 4.839X2.66X2.76（2）全套泵组重量 1400kg（3）储水容量 1.8 m3（4）冷却水总容量3m3（5）泵组数量和功率2台 22KW（6）每台冷却器管子数量 222（7）冷却器型式管式（8）发电机额定条件下内部冷却水流量：45m3/h外部冷却水流量：160m3/h（9）冷却水压与发电机氢压的压差0.1-0.2Mpa（氢压高于水压）（10）通过泵组的冷却水要经过处理和过滤。
定冷水系统简介(1)分析解析
发电机内定子冷却水流程
• 定冷水箱内的定冷水由定冷水泵升压后，经冷却 器冷却通过温度调阀和压力调阀，再经过滤器和 流量孔板到达外部进水管，进入发电机励端定子 机座内的环形总进水管 之后分为两路，其中一路 通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。
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。 • 发电机定子冷却水水质的特殊要求：冷却水应当透明、纯洁、无机械杂质和颗粒； 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；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；NH3浓度越低 越好，以防腐蚀铜管；PH值要求为中性规定在6～8之间；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。
定子冷却水系统
第六章定子冷却水系统第一节定冷水系统投运前的检查与操作6.1.1 运行原则1. 发电机定子线圈的反冲洗，只能在机组停运时进行，机组启动前，必须将定子冷却水系统调整至正常运行方式；2. 发电机运行中，必须维持定子线圈通水运行，否则不允许并网带负荷；3. 发电机正常投运前，应先对发电机进行充氢，再向定子线圈通水，并调整定子冷却水压力至少比发电机氢压低 0.035MPa；4. 严禁二氧化碳进入定子冷却水内系统内，防止水质恶化；5. 在发电机停运后，应保持定子冷却水系统运行，维持定子冷却水压力至少比发电机氢压低 0.035MPa；发电机停运超过七天，应降低发电机氢压至0.15MPa 后，定冷水系统全面放水，注意在发电机氢压降低过程中，始终调整定子冷却水压力至少比发电机氢压低 0.035MPa；待定冷水放净后对定冷水系统进行充氮，维持定冷水箱氮气压力 0.014MPa；6. 待水质合格后，离子交换器要保持长期运行；7. 在正常运行中，严禁从供、回水管道上放水。
6.1.2 定子冷却水系统投入前的检查和准备1. 确认发电机已充氢至 0.15MPa；2. 定子冷却水系统注水前应将系统中的水排尽；3. 各种操作电源、信号电源投入；4. 定子冷却水泵测绝缘合格送电，联系热控电磁阀、差压计送电；5. 系统中各压力表、变送器的隔离门开启，压力变送器排污门关闭，水位计隔离门开启；6. 热工各种仪表及保护校定完好，投入运行；7. 两台定子冷却水泵入口门打开，出口门关闭,再循环门全开；8. 准备投运的定子冷却水冷却器定子冷却水侧入、出口门开启，备用的定子冷却水冷却器入口门开启，出口门关闭，两台冷却器的放水门关闭，放空气门稍开；9. 定子冷却水冷却器出口电导率发送器进水门、回水门开启；10. 离子交换器出口电导率发送器进水门、回水门开启；11. 准备投入运行的定子冷却水滤网入口门、出口门开启，备用滤网入口门开启，出口门关闭，滤网放水门关闭，放空气门稍开；12. 离子交换器流量计入口门、出口门开启，离子交换器入口门、出口门开，旁路门、放水门关闭，离子交换器排空气门稍开；13. 发电机定冷水进水门打开，发电机定冷水出水门开启，防虹吸门开启，反冲洗门关闭；14. 发电机定冷水进水汇水管、回水汇水管放水门关闭，定子冷却水防虹吸管排空门开启；15. 定子冷却水箱放水门关闭，水箱排空门开启，水箱排氢门关闭；16. 定子冷却水补水电磁阀前、后手动门开，电磁阀旁路门关闭。
发电机定子冷却水系统
二、为防止发电机漏水，重点应对绝缘引水 管进行检查，引水管外表应无伤痕，严禁 引水管交叉接触，引水管之间、引水管与 端罩之间应保持足够的绝缘距离。
误操作
• 投离子交换器时，阀门应缓慢开启（防止 突然开大造成流量下降） • 切换定冷水泵时，运行和备用泵出口门缓 慢关闭和开启（抢量或者排空不好容易造 成泵出口的压力波动） • 切换冷却器时，注意流量和压力波动 • 切换滤网时，注意流量和压力外，还要注 意水质的变化
外部 • 冲洗时把过滤器滤芯拆除（防止堵塞）， 离子交换器树脂未铺设（防止破坏树脂特 性），电导仪率仪隔离。在总进水管道上 装上锥形过滤器并在反冲洗管道上装上斜 插式过滤器滤芯，在回水入口装临时性滤 网，冲洗时切换水泵，切换冲洗阀，改变 水流方向提高冲洗效果（这时的供氢，供 二氧化碳，供氮管道全部切断）。
排除定子线圈内的冷却水
• 打开各放水阀排空阀排水，防止残余水在 线管式管道内部结冰，导致定子空心导线 和其他部件损坏。 • 关闭所有阀门，将压缩空气充入水箱压力 达到0.5MPA，快速打开汇水管排污阀，由 于水箱内压缩空气的瞬时压差，促使残留 水，通过排污阀流出（反复操作)。 • 真空干燥（关闭所有进口管路上阀门，抽 真空，高的真空度把水蒸发掉）。
• 7 定子线棒层间测温元件的温差和出水支路的同 层各定子线棒引水管出水温差应加强监视。温差 控制值应按制造厂规定，制造厂未明确规定的， 应按照以下限额执行：定子线棒层间最高与最低 温度间的温差达8℃或定子线棒引水管出水温差达 8℃时应报警，应及时查明原因，此时可降低负荷。 定子线棒温差达14℃或定子引水管出水温差达 12℃，或任一定子槽内层间测温元件温度超过 90℃或出水温度超过85℃时，在确认测温元件无 误后，应立即停机处理。
定子线棒结构
发电机定子冷却水系统
氢气和空气、水、油之间的冷却性能表
介质 空气 氢气 比热容 1.0 14.35 密度 1.0 0.35 所需流量 1.0 1.0 冷却效果 1.0 5.0
油
水
2.09
4.16
0.848
1.0
0.012
0.012
21
50
二、系统流程及设备
本装置包括水箱、两台水泵、两台冷却器、气动温度、压力调节 装置（包括电/气定位器、阀位变送器、空气过滤减压阀、手轮机构 等）、主过滤器、补水过滤器及其之间的相互连接管路、阀门及其部 分就地压力表、测温元件。装置上还设置有仪表箱，装有电导率发送 器和与内外电气接口相连的端子。
•
•
•
四、系统运行与维护
DCS画面监视内容：
发电机定冷水系统画面 定冷水泵运行状态、泵电机电流、压力/温度调节阀状态和开度、定冷水电导率、定冷 水进水压力和温度及流量、定冷水回水温度、定冷水箱液位等，是否有参数越限或报 警信号。 发电机本体温度监视画面 发电机定子线圈层间温度（42个测点）、发电机定子线圈出水温度（42个测点）。
六、异常工况及处理
定冷水压力降低： 现象： 1） 定冷水压力下降。2）定冷水流量下降。3）定子进水压力低并报警。 4） 定冷水回水温度及定子线圈温度升高。 原因： 1） 运行定冷水泵故障。2）定冷水箱水位过低。3）定冷水滤网堵。4）定冷水压力调节阀故障。 5） 表计失灵。6）定冷水系统泄漏。7）定冷水溢流阀故障。 8） 运行定冷水泵跳闸，备用定冷水泵联动不成功或联动后跳闸。 处理： 1） 发现定冷水压力降低，立即检查原因并采取措施果断进行处理，设法恢复正常运行，必要时依据发 电机风温及线圈温度及时减负荷。 2） 检查系统有无泄漏、阀门有无误关、滤网有无堵塞、定冷泵运行是否正常，并设法处理。 3） 若定冷水箱水位低引起则将水位补至正常。 4）若定冷水压力调节阀故障，应手动调节，并维持定子线圈的进水压力在196kPa且流量不低于92m3/h。 5） 若经上述处理无效，定子进水集管压力低至0.089MPa或定子线圈进水流量63t/h，延时30s，保护动 作跳机，否则应手动停机。
定子冷却水系统
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⑶处理 » 发现定冷水箱水位异常降低，应检查上述原因并采取 相应措施。加强对定冷水压力的监视，并检查发电机 内有无漏水现象。 » 立即开启补水阀，设法维持定冷水箱水位。 » 检查系统设备运行状态，将误开的阀门关闭。 » 若管道破裂或定冷水冷却器泄漏，对可隔离部分的管 道进行隔离，定冷水冷却器可进行切换隔离，并通知 检修处理，若无法隔离且又无法维持定冷水箱水位， 则应汇报值长要求停机。
天 津 国 投 津 能 发 电 有 限 公
运行部汽机小 组
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1、定冷水箱
定子水箱经 给水管路与 主回路连接， 定子水箱能 吸收热胀冷 缩导致水的 容积发生变 化，并排出 多余的水并 起到换气和 除气的作用。
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2、 定冷水泵
为保证 发电机连 续、可靠 的运行， 配有两台 各为100% 额定能力 的离心泵 使水循环 流动
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3.定冷水温度升高 ⑴现象 » » » ⑵原因 » » » »
定冷水冷却器出水温度指示升高或报警。 定冷水回水温度指示升高或报警。 定子线圈温度普遍升高或报警。
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五、定冷水系统异常和事故处理
1.定冷水压力降低
⑴现象
» 定冷水压力下降。
» 定冷水流量下降。 » 定子进水压力低并报警。
» 定冷水回水温度及定子线圈温度升高。
⑵原因
» » » » » »
运行定冷水泵故障。 定冷水箱水位过低。 定冷水滤网脏堵。 定冷水系统误操作。 定冷水压力调节阀故障。 表计失灵。
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定子冷却水系统
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发电机冷却系统
新疆国信生产(shēngchǎn)准备部
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发电机冷却系统
我公司发电机采取水氢氢冷却方式，即发 电机定子绕组水内冷；转子绕子氢内冷；定子 铁芯采取氢气表面冷却。下面(xià mian)分成 两个系统讲解：
1.冷却水系统 2.氢气冷却系统
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发电机定子(dìngzǐ)冷却水系统示意图
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2) 二氧化碳(èr yǎng huà tàn)汇流排
为了防止氢气和空气混合(hùnhé)成爆炸性的气体， 在向发电机充入氢气之前，必须要用二氧化碳将发电 机内的空气置换干净。同理，在发电机停机排氢后， 也要用二氧化碳将发电机内的氢气置换干净
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3) 二氧化碳(èr yǎng huà tàn)加热器
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1) 氢气(qīnɡ qì)汇流排
发电机产生的热量通过氢气耗散(hào sàn)，氢气的 散热能力相当于空气的8倍。为了获得更加有效的冷却 效果，发电机中的氢气是加压的
氢气来自中央制氢站，通过软管与汇流排连接。减压阀 将氢压减至所需压力，然后送到氢气控制装置再减压 至发电机所需的压力（0.5MPa）
氢气干燥器的工作和再生过程由内建PLC控制，完全自动进行。由于是闭式
循环，所以不消耗氢气，也不会引入空气。为提高可靠性，干燥器从氢气
中分离出出来的水分需人工排放。
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5）发电机漏液(lòu yè)检测装置
发电机漏液检测装置(zhuāngzhì)用以检测发电机 水冷定子线圈或氢气冷却器因泄漏而积累在发电机底 部的液体，同时也用以检测渗漏到发电机内的密封油 或轴承油。
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系统(xìtǒng)描述
定子冷却水系统
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。
发电机定子冷却水系统
19. 当氢气冷却器中的二次水泵电机发生故障，保护装置 应发出信号，并延时3min使发电机解列，解除励磁及停机。 20. 离子交换器出水电导率超过1.5μs/cm，发出“离子交 换器出水电导率高”报警信号。 21. 定子绕组进水导电率达到5μs/cm，发出“定子绕组进 水导电率高” 报警信号。 22. 当导电率达到10μS/cm时，应迅速解除发电机负荷并 与电网解列。
定子冷却水系统离子交换器的使用
1. 开启离子交换器进出口水门及排气门，对离子交换器注 水排气。 2. 当离子交换器排气完毕，关闭离子交换器旁路门，开启 定子冷却水冷却器出口至离子交换器入口手动门。 3. 经过离子交换装置的水量约为4m3/h，占系统总流量的8 ％。
谢 谢！
定冷水系统的运行规定
1. 发电机定冷水冷系统应在发电机充氢且大于0.20MPa后 投入。 2. 定子线圈充水前确认发电机内部水路气密性试验合格。 3. 发电机正常运行期间应保持定子线圈冷却水的额定流量 为30 m3/h，冷却水进口压力为0.2～0.25Mpa，冷却水水质 合格。 4. 发电机定子线圈冷却水运行时冷却水进水温度在40～ 45℃，出水温度55～60℃。 5. 发电机定冷水系统安装完毕或大修及水路阻塞以后，水 路系统按要求进行正、反冲洗，水质合格方才能投入运行。 发电机定子线圈反冲洗只允许在发电机停止时进行。 6. 严禁二氧化碳气体进入定冷水系统内。
9. 发电机未解列时，单台运行的定子冷却水泵禁停。 10. 定子冷却水过滤器两端差增大到比设定值高到0.03MPa时，差压 开关动作发出“过滤器差压高”报警信号。 11. 定子绕组两端水压降比正常值高到0.35MPa，发出“定子绕组两 端压降大”报警信号。 12. 定子冷却水水箱内氮气压力升高到0.035MPa，安全阀打开自动排 气。 13. 定子冷却水水箱内氮气压力高于0.042MPa时发出报警信号。 14. 发电机内氢压下降到仅高于进水压力0.035MPa时，压差开关动作 发出报警信号。 15. 发电机定子绕组内冷水流量保护： 16. 定子绕组冷却水流量降至20m3/h时，压差开关动作发出“定子绕 组水流量低”报警信号。 17. 定子绕组冷却水流量降至10m3/h时，压差开关动作发出“定子绕 组水流量非常低”事故信号，联跳发电机，使发电机解列并解除励磁。 18. 氢气冷却器中的二次水流量保护： 当流量降至75%额定值时，保护装置应报警。 当流量继续降至30%额定值时，保护装置延时5min使 发电机解列，解除励磁及停机。
发电机定子冷却水调节系统的故障处理
发电机定子冷却水调节系统的故障处理王洪明【摘要】发电机是电厂的重要设备,并且定子冷却水作为水氢型的大型汽轮发电机线棒的冷却源,对发电机的安全运行至关重要.文章根据学习和经验,针对发电机定子冷却水调节系统的故障进行分析,整合解决措施和办法.【期刊名称】《技术与市场》【年(卷),期】2012(019)004【总页数】1页(P120)【关键词】发电机;定子冷却水调节;故障;处理【作者】王洪明【作者单位】哈尔滨电机厂有限责任公司控制设备事业部,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文0 引言发电机的冷却系统在电站中处于相当重要的地位，它影响着发电机的出力。
定子冷却水系统是利用低电导率的水经过定子绕组导线中的管孔进行循环，带走发电机连续运行所产生的热量，来冷却定子绕组，并把所带出的热量排入常规岛闭路冷却水系统。
发电机定子冷却水系统的作用是通过冷却水带走发电机定子线圈产生的热量，防止定子线圈超温。
及早发现和处理压圈冷却水支路的堵塞缺陷，有效保证各支路的安全可靠性，避免因冷却水支路堵塞缺陷扩大引发事故的发生。
1 发电机定子冷却水水质的要求采用定子水内冷的机组均附有定子线圈冷却水系统,它一般由下列部件组成:循环泵、冷却器、水箱、过滤器、离子交换混床、流量计、温度计及导电度表等。
由于该冷却系统不同于以往的双水内冷系统,有些电厂起初并没有意识到这一点,系统水质控制仍采用双水内冷系统的调节方式和控制标准,使有的机组发生了一些问题。
影响冷却水水质的主要因素是冷却水箱的密封型式。
一般来说，所有的制造厂对定子冷却水的水质要求是：低电导率，以避免放电；铜材基本无腐蚀，以防止空芯铜导线内部结垢，并尽可能减少运行维护费用。
为了满足上述要求，必须对定子冷却水水质进行处理。
为了保证低电导率，一般均采用二级除盐水作为补给水，并在系统中设有处理能力为2%～10%总流量的离子交换混床；为了减少铜材的腐蚀，还需对冷却水水质进行控制。
冷却水水箱密封形式的不同，水质控制方式也有所不同。
汽轮机介绍之发电机定子水冷系统
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。
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一、概述
1.目前大型发电机冷却方式 （1）氢气冷却：定子、转子绕组及其余部 分全部氢气冷却； （2）水-氢-氢：定子绕组水冷，其余部分 采用氢气冷却。目前发电机多用。 （3）双水内冷：定子、转子绕组全部水内 冷，其余部分采用空气冷却。
2.发电机定子冷却水系统的作用
3 定子冷却水压力低
3.1 现象 （1）定冷水压力指示下降； （2）定冷水流量指示下降； （3）定冷水回水温度升高； （4）定子线圈温度升高； 3.2 原因 （1）定子冷却水滤网脏； （2）定冷水泵出力不足或故障； （3）系统有关放水门误开； （4）定子冷却水箱水位低或断水； （5）系统阀门误操作；
在发电机运行的全过程中，提供温度、流 量、压力和品质（水质和纯度）符合要求 的水作为冷却介质，通过定子绕组空心线 圈将绕组损耗产生的热量带出，在水冷却 器中由闭式循环冷却水带走定子冷却水从 定子绕组吸收的热量。 定子绕组冷却水系统是一个闭式循环水系 统。
3、水冷却原理
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。
外调：发电机定子冷却水 冷却器闭式冷却水出口 管道上设置液动调节阀， 通过调节冷却水流量控 制定子冷却水温度。
内调：定子冷却水冷却器 的定子冷却水出口管道 上设置三通合流调节阀， 通过调节定子冷却水流 量控制本身温度。
4.定子水滤网
定子水系统中装有两台并联的定冷水滤网， 正常情况下一台运行，一台备用。 定冷水滤网的滤芯用不锈钢网布制成，滤 网筒体底部设有排污口，滤网的两端跨接 着差压开关，当差压增大到比正常压差高 0.021MPa时，发出报警信号，此时应及时 将备用滤网投入运行，并清理被堵的滤网 滤芯。
气表
定子水箱的排气管道上装有气表，用以监 视并记录从水箱中排出气体的数量。 在正常运行情况下，每天约有50～150升的 氢气通过绝缘引水管汇集到水箱。 当流过气表的流量明显增大并伴有发电机 补氢量增加时，提示定子内冷水路可能有 泄漏。
每天必须进行的监视检查项目如下：
（1）定子冷却水入口、出口水温 （2）定子冷却水入口水压、流量、电导率 （3）水泵出口压力，泵的轴承油位、振动和音响 是否有异常 （4）离子交换器出水电导率、进水压力和流量。 并从观察窗查看交换器内树脂是否有突然变化。 （5）水箱水位及其设备是否有漏水点 （6）主过滤器前后压差值 （7）压力调节和温度调节装置的输入和输出电／ 气压是否正常，阀门开度有无异常变化。
7、补充水管路及阀门
补充水来自于锅炉的凝结水系统或除盐水 系统。 补充水依序通过补水过滤器、减压阀、电 磁阀（或旁路阀）、流量开关和离子交换 器，然后进入水箱。电磁阀的开闭由位于 水箱上的液位开关控制。 为了防止补充水进水压力过高，进水管道 上还装有安全阀。
补充水源： 除盐水、凝 结水； 电磁阀：根 据水位调节 补充水流量； 离子交换器： 提高水质； 止回阀：补 充水可以进 入离子交换 器进行处理。
定子冷却水温度、压力控制
三通合流 调节阀
水泵来
电动三通合流/分流调节阀
主要用于将一股进口流体分 成二股出口流体，或者把二 股进口流体合成一股出口流 体。 三通阀分为合流调节阀，分 流调节阀。 阀尺寸，压差较小时合流阀 也可以作为分流阀用，但阀 尺寸大，压差高的场合请勿 用分流阀。
定子冷却水温度调节方法
4、发电机定子冷却水系统组成
东方超临界600MW 机组
水 箱
离 子 交 换 器
冷 却 器
二、系统设备组成及作用
该系统的设备主要由定子冷却水箱、定子 冷却水泵、定冷水冷却器、定子水滤网、 离子交换器、导电度仪等及有关管道、流 量控制开关、阀门组成。
流程：
该冷却水系统自成为一个独立的封闭循环 系统。 水泵从水箱中吸水后送入水冷器降温，然 后经过过滤器除去机械杂质。经流量孔板 后分两路进入发电机定子线棒中的空导线 和引线定子出线套管，冷却水由励端进入， 由汽端流出，出水流回至水箱中，如此循 环。
2.定子冷却水泵:
定冷水系统中装有两台并联的离心泵，泵 的出口装有逆止阀。 正常运行时一台运行，一台备用。 当泵出口压力低于整定值时或定冷水流量 低于设定值时，联动备用泵，以维持系统 正常运行，同时报警。
3.定冷水冷却器:
水冷系统中装 有两台并联的 水冷器，正常 情况下一台运 行，一台备用。
8.反冲洗管
为了冲洗发电机内冷却管方便，还设有反 冲洗管逆向流回至水箱。
9.其他阀门
压力调节阀 进出口手动蝶阀 放水阀、放气阀 反冲洗门 发电机定子冷却水出口门
三、系统的异常及事故处理
1 发电机断水 1.1 现象： （1）发电机定子绕阻温度高。 （2）发“定子绕组进出水压差低”报警。 （3）发“定子冷却水断水”报警。 （4）延时30s定子冷却水断水保护动作。 1.2 原因： （1）定子冷却水系统管道泄漏。 （2）定子冷却水泵滤网堵塞。 （3）定子冷却水水箱水位低。 （4）定子冷却水泵故障跳闸，备用泵未联启。
（3）在水箱液位以上的空间应充有一定压 力的氮气，以隔绝空气对水质的不良影响。 氮气来自供氮装臵，充入水箱的氮气压力， 由氮气减压器自动稳定在14kPa。 （4）水箱上装有水位控制开关和就地水位 计，当水箱水位下降时，控制开关动作， 自动向水箱内补水及对不正常水位发出报 警。补水来自化学除盐水和凝结水。
5.离子交换器：
由于发电机冷却水是在高压电场中作冷却介质， 对水质要求高。发电机内冷水应满足不腐蚀、不 结垢并有良好的电气绝缘性。
水冷系统的功能之一是保持进入定子绕组冷却水 的导电率处于合适的值，这是因为绝缘引水管须 承受线圈对地的全电压，冷却水的低导电率是通 过连续地从冷却水中引出一小部分冷却水管旁路 流经一台混床式离子交换器来实现的。
汽端
励端
1.定子冷却水箱:
定冷水箱是密闭的储水容器 ，水箱内压力维持在 0.014MPa。
结构特点
（1）发电机出水管口伸入水箱内液面以下， 可以消除发电机回水的汽化现象； （2）发电机正常运行时机内处于高氢压状 态，此时少量氢气可能通过绝缘引入管渗 入定冷水并在水箱内释放。为防止水箱内 氢气浓度达到爆炸极限范围 ，水箱上装有 安全阀，当箱内气体压力高于设计整定值 时，安全阀自动排气。
2.1 原因： （1）定冷水离子交换器未投入； （2）离子交换器树脂失效或不足； （3）补充水水质不合格； （4）发电机内漏氢严重； （5）导电仪故障； 2.2 处理 （1）调整保持离子交换器流量5m3/h； （2）若补充水电导率合格，发电机漏氢不严重，而离子交换 器出口电导率仍＞0.5μs/cm，则可能是离子交换器树脂不足或 饱和失效，应通知化学处理； （3）若定冷水电导率增大，且发电机内氢压降低很快，则可 判断为发电机漏氢引起，汇报值长，要求停机处理； （4）若分析为导电仪故障，应联系化学取样化验加以确证；
3.3 处理
（1）定子冷却水滤网前后压差≥0.021MPa， 应进行排污； （2）定冷水泵出口压力小于0.4MPa时， 检查备用泵应联动否则手动启动，若备用 泵启动不成功，定冷水中断，发电机将跳 闸；按紧急停机程序处理。 （3）检查系统管路有无泄漏，有关阀门有 无误操作； （4）严密监视发电机的相关温度。
1.3 处理： （1）查找泄漏点，进行隔离。 （2）切换滤网，联系检修清理。 （3）定子冷却水箱补水至正常水位。 （4）在额定负荷、绕阻内充满水的情况下， 当定子绕组水系统发生故障，允许断水持 续运行的时间为30s；若发电机断水保护动 作发电机掉闸，按事故停机程序处理。
2 定冷水电导率大
6.监控装置
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。 （1）导电度（电导率）仪：监视冷却水电 导率即水的纯度。 （2）流量控制开关：监视并反馈定冷水流 量，维持定冷水流量在规定值。
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， 其中两个并联地安装在定子线圈主水管路的旁路 上，用于监测主水路的电导率；一个安装在离子 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”警报。 离子交换器出口水路中的电导率达到1.5μs/cm时， 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直接反映出离 子交换器内树脂的饱和情况。