发电机定冷水系统介绍 王鹏宇
发电机定冷水系统介绍 王鹏宇
由充水的 U 形封管将放水和排气结 合在一起。
当水箱中超压时，气体被排至排气 口，使水可以在无压力的情况下被排放 掉。该U型封管始终从补充水箱中重新 注入水。注水不需要维护和监测。
在正常运行时，发电机内高压氢气 通过绝缘引水管或由于少量泄漏，氢气 渗入定子水系统内并聚集在水箱内使水 箱内超压，压力将 U 形管中的水柱向 下压至能使排气管排气的点上。以后进 入的氢气经过脱气管排出，不会造成压 力上升。
补充水系统中设置了一离子交换器，当补水的电导率 达不到所规定的要求时，可打开离子交换器隔离阀门， 使补充水的电导率降到要水系统内的测量装置与监控装置的安装 位置请详见定子冷却水系统 P&ID 图。 定子水系统中主要的监测装置如下： 电导率监测 水位监测 水流量监测 压力监测 温度监测
KW
2223 880
励磁损耗Qcu2
KW
2590
短路附加损耗QKd
KW
2374
机械损耗Qm
KW
1986
总损耗ΣQ
KW
10213
满载效率η
%
99.00
发电机定子对冷却介质的要求
定子额定电压27kV 电流23778A
1、比热容大 2、黏度小 3、热导率大 4、密度小 5、介电强度高 6、无毒、无腐蚀性，
4、压力监测3
主过滤器二端的压差 补水过滤器二端的压差 此二个过滤器分别设有压差变送器以监测过滤 器的积垢度。 当过滤器二端的压差超过了设定的范围后，触 发报警。 补水过滤器还作为补水流量低报警监测。
5、温度监测
在以下的部位设置了温度检测器： 冷却水泵出口与主过滤器间
设置了三个电阻检温计（RTD）和一个就地温度计， 用以监控定子冷却水主回路的水温。
发电机定子冷却水系统及设备描述
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。
1000MW发电机定子冷却水补水系统改进及实践
1000MW发电机定子冷却水补水系统改进及实践摘要：新电1000MW超超临界#1机组发电机定子冷却水水质超标，化学取样装置无法连续投运，运行无法跟踪监视和调整，除盐水补水时，影响机组运行安全。
通过对发电机定子冷却水补水管路的改进和应用，保证了化学取样装置连续投用，使运行跟踪监视和调整得到了保证，从而使凝结水水质达到国标要求。
为#2机组发电机定子冷却水补水管路的设计、安装、调试提供了资料。
关键词：1000MW超超临界机组；定子冷却水；补水管路；改进前言：新电1000MW超超临界发电机为上海汽轮发电机有限公司引进德国西门子公司技术生产的THDF125/67型三相同步汽轮发电机。
发电机采用水氢氢冷却方式：发电机的定子绕组采用定子冷却水直接冷却，转子绕组、相连接线和出线套管均采用氢气直接冷却。
定子由定子机座，定子铁心与定子绕组组成。
定子线棒内为不锈钢镀膜。
1、发电机定冷水系统补水系统改进前工况及运行方式1.1新电1000MW发电机定冷水系统补水系统改进前如图1所示。
一路补水是凝结水加氨点后至内冷水泵入口管道；另一路补水是凝补水母管来的除盐水至定冷水泵入口管道。
当定冷水电导、PH值超标，通过除盐水对其间断换水以保证其水质。
化学连续取样装置因补水不能连续无法投用。
图1 改进前定子冷却水补水系统示意图1.2定子冷却水运行中水质数据表1 定冷水补水系统改进前数据1.3#1机发电机定冷水水质要求如表2所示按化学水质标准相关规定内冷水系统需保持一定连续溢流，进行换水以保证水质及连续取样要求。
表2定冷水水质标准经对比定冷水电导超标，硬度超标严重。
2、定子冷却水补水管道改进分析1000MW发电机定子为不锈钢空心线。
按照GBT-7064-2008《隐既同步发电机技术要求》如表2所示。
改进补水管道的前提是有合适的水源。
通常情况下，水源只有两路，即除盐水和凝结水。
除盐水水质电导（25℃）＜0.4μS/cm，硬度为0μmol/L，pH（25℃）在6.3～7.0，铜为0μg/L。
发电机定子冷却水系统
设备描述
2.水箱 水箱用于储存定子冷却水。该水箱也称为氢气释放 罐，由于发电机内氢气压力一般要比绕组内的水压 高，所以，当发电机定子冷却水回路有渗漏故障时， 氢气就有可能进到定子冷却水中，当定子冷却水在 水箱中卸压后，这些氢气被析离出来。为防止氢气 空气混合物局部积聚，设置了排氢管线，将混合气 体排到厂房外面。水箱装有水位计和水位报警装置， 设有安全阀，在压力为50kPag时起作用。
正常运行
3. 停止 只要发电机氢压维持在0.3MPag以上，定子线圈冷 却水系统就应持续运行。如果氢压降到0.3MPag以 下，定子线圈冷却水系统就应停止，只要不存在结 冰危险，定子冷却水可以保存在发电机内。水箱中 应充氢气以防止氧气的进入，一台泵应间歇性运行， 保证电导率在限值以内。如果要排出发电机内的氢 气，需要从水箱进行排氢，整个系统充水以排出所 有的氢气，然后引入空气。
发电机定子冷却水系统（CGS）
定子冷却水系统组成
两台电动泵 定子冷却水箱 两台冷却器 两台过滤器 两台除盐床
CGS功能
发电机定子线圈采用水内冷，高纯度水在定 子线圈空心导线中循环流动将定子线圈电阻 损耗产生的热量带走； 将高纯度水的热量传递给常规岛闭式冷却水 系统； 对水进行过滤去除外来杂质； 对水进行去离子处理控制水的电导率； 通过仪表和报警连续监测和显示电导率、流 量和水温等参数。
异常运行
1.定子线圈冷却水低流量 当通过发电机定子线圈的压差比正常压差值 低0.095MPa时，发电机跳闸，用以防止发电 机过热。提供了三个压差开关，3取2逻辑用 以跳开发电机。
设备描述
1.交流电动泵 两台并联布置，一台运行，一台备用， 75KW、380V三相异步电机，主要参数： 吸入压头：0.05MPag 出口压头：最大0.7 MPag 流量：最大4100(L/min)
12.发电机定冷水系统
12.发电机定冷水系统12.1.系统概述包括的主要设备：(1)发电机定子冷却水补水电磁阀(T50V01A)(2)(T50FS01)发电机断水保护跳发电机1(1MKF01-YP01)(3)(T50FS02)发电机断水保护跳发电机2(1MKF01-YP02)(4)1号定子冷却水泵(T50M01A)(5)2号定子冷却水泵(T50M01B)(6)发电机定子冷却水加热器(T50M02A)(7)发电机补氢电磁阀(T51V01A)(8)氢气干燥器(T51M01A)(9)循环风机(T51M02A)12.2.#1定子冷却水泵（T50M01A）●操作方式：（1）单操（2）联锁●启动允许条件：（and）(1)(T50LS02L)发电机定子水箱水位低(10MKF10CL551L)，取非(2)(T50LS02OK)发电机定子水箱水位正常(10MKF10CL551N)●停止允许条件：（）(1)无●自动启动条件：（（1/2 and，5s脉冲） or （3/4 and （5/6/7 or），5s脉冲））(1)#1定子冷却水泵联锁投入(2)#2定子冷却水泵跳闸（T50M01B.OC或T50M01B.L1）(3)#1定子冷却水泵联锁投入(4)(T50M01BZR)2号定子冷却水泵运行状态(10MKF10AP002XP03)，延时2sHOLLiAS杭州和利时自动化有限公司(5)(T50PS01L)发电机定子冷却水压力低(10MKF20CP201XP02)(6)(T50PS02L)发电机定子冷却水泵出口压力低(10MKF10CP201L)(7)(T50FT081)发电机定子冷却水流量(1MKF20CF001)<104.4T/H，延时3s（定值待定）●自动停止条件：（）(1)无●保护启动条件：（）(1)无●保护停止条件：（）(1)无12.3.#2定子冷却水泵(T50M01B)●操作方式：（1）单操（2）联锁●启动允许条件：（and）(1)(T50LS02L)发电机定子水箱水位低(10MKF10CL551L)，取非(2)(T50LS02OK)发电机定子水箱水位正常(10MKF10CL551N)●停止允许条件：（）(1)无●自动启动条件：（（1/2 and，5s脉冲） or （3/4 and （5/6/7 or），5s脉冲））(1)#2定子冷却水泵联锁投入(2)#1定子冷却水泵跳闸（T50M01A.OC或T50M01A.L1）(3)#2定子冷却水泵联锁投入(4)(T50M01AZR)1号定子冷却水泵运行状态(10MKF10AP001XP03)，延时2s(5)(T50PS01L)发电机定子冷却水压力低(10MKF20CP201XP02)(6)(T50PS02L)发电机定子冷却水泵出口压力低(10MKF10CP201L)(7)(T50FT081)发电机定子冷却水流量(1MKF20CF001)<104.4T/H，延时3s（定值待定）●自动停止条件：（）(1)无HOLLiAS杭州和利时自动化有限公司●保护启动条件：（）(1)无●保护停止条件：（）(1)无12.4.定子冷却水水箱补水电磁阀 (T50V01A)●操作方式：（1）单操（2）联锁●开启允许条件：（）(1)无●关闭允许条件：（）(1)无●自动开启条件：（5s脉冲）(1)(T50PS01L)发电机定子冷却水压力低(10MKF20CP201XP02)●自动关闭条件：（）(1)(T50LS02H)发电机定子水箱水位高(10MKF10CL551H)●保护开启条件：（）(1)无●保护关闭条件：（）(1)无12.5.发电机断水保护：（（1/2/3，3取2），延时15s ）(1)(T50FS01LA)发电机定子冷却水流量过低1(1MKF20DP201)(2)(T50FS01LB)发电机定子冷却水流量过低2(1MKF20DP202)(3)(T50FS01LC)发电机定子冷却水流量过低3(1MKF20DP203)HOLLiAS杭州和利时自动化有限公司12.6.发电机定子冷却水加热器(T50M02A)●操作方式：（1）单操●开启允许条件：（）(1)无●关闭允许条件：（）(1)无●自动开启条件：（）(1)无●自动关闭条件：（）(1)无●保护开启条件：（）(1)无●保护关闭条件：（）(1)无12.7.发电机定子冷却水加热器(T50M02A)●操作方式：（1）单操●开启允许条件：（）(1)无●关闭允许条件：（）(1)无●自动开启条件：（）(1)(T50TE083)发电机定子冷却水进水温度(10MKF20CT351)<45℃●自动关闭条件：（）(1)(T50TE083)发电机定子冷却水进水温度(10MKF20CT351)>48℃●保护开启条件：（）(1)无●保护关闭条件：（）HOLLiAS杭州和利时自动化有限公司(1)无12.8.氢气干燥器(T51M01A)●操作方式：（1）单操●启动允许条件：（）(1)无●停止允许条件：（）(1)无●自动启动条件：（）(1)无●自动停止条件：（）(1)无●保护启动条件：（）(1)无●保护停止条件：（）(1)无12.9.发电机补氢电磁阀(T51V01A)●操作方式：（1）单操（2）联锁●开启允许条件：（）(1)无●关闭允许条件：（）(1)无●自动开启条件：（5s脉冲）(1)(T51PS03L)发电机氢气压力低(10MKG20CP201L)●自动关闭条件：（）(1)(T51PS03H)发电机氢气压力高(10MKG20CP201H)●保护开启条件：（）(1)无HOLLiAS杭州和利时自动化有限公司●保护关闭条件：（）(1)无12.10.循环风机(T51M02A)●操作方式：（1）单操●启动允许条件：（）(1)无●停止允许条件：（）(1)无●自动启动条件：（）(1)无●自动停止条件：（）(1)无●保护启动条件：（）(1)无●保护停止条件：（）(1)无HOLLiAS杭州和利时自动化有限公司。
发电机定冷水系统(定版)
调试
运行
时间
联锁开条件
1.定冷水箱液位低
备注：
联锁关条件
1.定冷水箱液位高
备注：
与，
5s脉冲
4.发电机#1定子冷却水泵运行，延时2s
5.发电机#1定子冷却水泵出入口差压低，延时2s
或
6.发电机定子线圈冷却水流量低，延时3s
7.发电机定子线圈进水压力小于0.15MPa，延时3s
备注：
工程名称：内蒙古哈伦能源巴彦浩特2×330MW热电联产机组工程#1机组设备名称：#1定冷水箱补水电磁阀
2.1发电机#2定子冷却水泵运行，延时2s
与
2.2发电机#2定子冷却水泵出入口差压低，取非
备注：
联锁启条件
（或）
1.#1定子冷却水泵联锁投入
与，
5s脉冲
或
2.发电机#2定子冷却水泵跳闸
3.#1定子冷却水泵联锁投入
与
与，5s脉冲
4.发电机#2定子冷却水泵运行，延时2s
5.发电机#2定子冷却水泵出入口差压低，延时2s
或
6.发电机定子线圈冷却水流量低，延时3s
7.发电机定子线圈进水压力小于0.15MPa，延时3s
备注：
工程名称：内蒙古哈伦能源巴彦浩特2×330MW热电联产机组工程#1机组设备名称：发电机#2定子冷却水泵
试验项目
试验项目内容
定值
试验情况
调试
运行
时间
启允许条件
（与）
1.发电机定子冷却水箱水位大于450mm
工程名称：内蒙古哈伦能源巴彦浩特2×330MW热电联产机组工程#1机组设备名称：发电机#1定子冷却水泵
试验项目
发电机定冷水系统介绍
发电机定冷水系统介绍发电机定冷水系统主要由以下几个部分组成：水泵、冷却塔、冷却液、水管道、控制系统等。
水泵是整个系统的核心组件，负责将冷却液从冷却塔吸入，并通过水管道将其送到发电机的冷却部分。
冷却塔则负责将水泵吸入的热水经过散热装置散发出去。
冷却液则是承担散热的介质，其具有良好的热导性能和热容量，能够快速而有效地吸收和释放热量。
控制系统则负责监测和调节整个系统的工作状态，确保发电机正常运行温度。
发电机定冷水系统的工作原理是通过热交换来实现对发电机的散热。
当发电机运行时，由于电流的通过以及内部机械运动带来的摩擦，会产生大量的热量。
这些热量会导致发电机温度升高，超过了其正常运行温度范围，从而影响其正常工作。
为了避免这种情况的发生，发电机定冷水系统将冷却塔中的冷却液通过水泵送至发电机冷却部分，接触到发电机表面的热量，再经过散热装置，将热量传递给空气，并将冷凝后的冷却液再次循环回发电机。
通过不断循环冷却液，将发电机产生的热量散发出去，从而保持其正常运行温度。
1.效率高：使用冷却液进行散热，可以有效地吸收和释放热量，提高散热效率，保证发电机的正常运行。
2.环保节能：发电机定冷水系统可循环利用冷却液，减少能源的消耗。
同时，通过将热量散发到空气中，避免了对环境的污染。
3.维护方便：系统的控制系统可以实现对整个系统的监测和调节，一旦出现异常情况，可以及时作出响应，减少了维护的难度和成本。
4.保护发电机：发电机定冷水系统能够及时的将发电机产生的热量散发出去，保持其正常运行温度，防止因温度过高而导致的发电机故障。
综上所述，发电机定冷水系统是一种高效、环保、易于维护的散热系统，能够有效地保护发电机，并确保其正常运行。
随着现代发电机的不断发展，发电机定冷水系统也在不断创新和提升，未来将有更多的技术和方法应用于发电机定冷水系统中，提升其效率和性能。
发电机定冷水系统说明书共23页文档
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。
发电机定冷水系统介绍 王鹏宇共98页
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
发电机定冷水系统介绍 王鹏宇
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
600MW发电机定冷水系统的若干分析
600MW发电机定冷水系统的若干分析[摘要] 大型水氢氢汽轮发电机由于定子过热引发的电气事故多次发生,其根源在于水路故障和缺少有效的监测措施,分析和试验表明定子水路设计是合理的,安装错误和运行不当是引起故障的主要原因,分析引起发电机定子绕组烧毁原因,提出预防和改进措施,类似事故是完全可以避免的[关键词] 汽轮发电机水路管路安装气堵正反冲洗前言随着近几年国民经济的高速发展，国产大容量发电机（600MW）逐步成为电力生产的主力机组，由于大容量发电机单位容量成本下降，材料消耗降低，其经济性能就越好。
但同时发电机在运转过程中存在着能量消耗，这些能量都变成了热能，如不对其采取冷却措施，将引起转子、定子等各部件温度升高，从而导致绝缘绕组老化，出力下降，甚至烧毁发电机。
这样发电机的冷却就非常重要。
水氢氢汽轮发电机定子冷却水系统发生堵塞的事故时有发生,对定子温度进行监测是诊断冷却系统故障的重要手段之一,因此掌握冷却系统的故障状态和发电机中温度分布的对应规律是非常必要的。
为此结合水氢氢汽轮发电机的结构特点,提出了汽轮发电机定子线棒冷却水路发生堵塞时原因。
为发电机发生水路堵塞时的故障诊断提供了理论依据。
由于600MW机组已经成为国内的主力机组，所以我们的分析以600MW发电机组为研究对象。
1.发电机的冷却方式首先我们以NH电厂的上海汽轮发电机有限公司生产的600 MW发电机组为依据进行分析，发电机型号为QFSN-600-2，工作转速3000 r/min，额定功率600 MW，发电机采用水-氢-氢冷却方式，发电机定子为水冷方式，发电机氢压为0.4 MPa。
机组布置2台定子冷却水泵，额定工况流量为105立方米/小时，发电机定子线圈进水压力至少比氢压低0.035MPa。
略低于发电机氢压（如定子冷却水压力大于氢压，可能会造成定子冷却水进入发电机定子堂）。
定子水内冷的定子线圈是由实心股线和空心导线交叉组成，上层线棒的导电截面积要比下层的大；上层由4排、每排5组空实股线组成，下层为4排4组。
哈尔滨600MW发电机定子冷却水控制系统使用说明书.doc
哈尔滨600MW发电机定子冷却水控制系统使用说明书字体大小：大| 中| 小2007-11-09 12:48 - 阅读：404 - 评论：0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。
发电机密封油系统 王鹏宇共62页文档
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
发电机密封油系统 王鹏宇 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
定冷水系统讲解
海门培训队
一、系统流程及功能
对大容量汽轮发电机，定子绕组水冷系统有如下基 本要求： 供给额定的冷却水流量 控制进水温度达到要求值 保持高质量的冷却水质。(电导率≤1μS/cm) 东方1000MW汽轮发电机定子绕组采用冷却水
直接内冷却，极大地降低最热点的温度，并可 降低可能产生导致热膨胀的相邻部件之间的温 差，从而能将各部件所受的机械应力减少至最 小
定子冷却水进出水管设有一联络管，作用为消 除振动
10定冷水箱上压缩空气
本定子冷却水系统设计为“富氧运行”， 通过向定子水加入压缩空气，增加水中 氧的含量，可以在定子线棒中形成一层 氧化膜，阻止铜离子的析出避免产生铜 腐蚀。本系统加氧处为定子冷却水箱， 在定子水发电机进口管道上设有溶解氧 表（邹县电厂说明）
1、系统流程
2、系统功能
采用冷却水通过定子绕组空心导管，将定子绕组 损耗产生的热量带出发电机。
用水冷却器带走冷却水从定子绕组吸取的热量。 系统中设有过滤器以除去水中的杂质。 系统中设有补水离子交换器，以提高补水的质量。 使用监测仪表仪器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。 具有定子绕组反冲洗功能，提高定子绕组冲洗效
交换能力
15
m3/h
离 进水温度
≤60
℃
子
交 设计压力
1.0
MPa
换
器
树脂型号 采用电厂化水用树脂
三、逻辑联锁
1、定冷水泵启动允许条件：发电机定子冷却水箱水位不低 2、定冷水泵联启条件（A为例，B同） 定冷水泵A备用状态 定冷泵B跳闸或定冷水泵出口母管压力低 3、定冷水泵联停条件（A为例，B同） 两台定冷水泵均在运行 发电机定子线圈进水压力＞0.31MPa，延时10s停运A
发电机定冷水系统介绍 王鹏宇共98页
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
Hale Waihona Puke ▪28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
98
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
发电机定冷水系统介绍 王鹏宇
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
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绝缘油
导热差 绝缘很高 粘度大 比容较小
一般
易燃
高 系统复杂
少数派
相对较小
纯水
导热强 绝缘高 粘度很低 比容很大
很强
不燃
低廉 系统简单
成熟，广泛
越大越好
冷却能力 液体>>气体
定子F级绝缘 （ B 级考核130℃ ）
定子 发热 非常大
损耗和效率（额定条件下）
定子绕组铜耗Qcu1
水进水管装设有压力变送器，为了确保断 水保护动作信号的可靠性，设置3只水流量变送器和一只 差压变送器。
1、电导率监测
在定子水系统中设置了下列电导率仪用以监测 水的电导率：
1、发电机定子冷却水泵出口。 2、补充水离子交换器的出口。 电导率仪可使冷却水主回路和补水回路的电导 率得到监测。
测点信号无需设置pH值监测
补充水系统中设置了一离子交换器，当补水的电导率 达不到所规定的要求时，可打开离子交换器隔离阀门， 使补充水的电导率降到要求的水平。
定子水系统的监控
定子冷却水系统内的测量装置与监控装置的安装 位置请详见定子冷却水系统 P&ID 图。 定子水系统中主要的监测装置如下： 电导率监测 水位监测 水流量监测 压力监测 温度监测
水氢冷发电机
直接水冷却 直接氢冷 表压0.3MPa
(320- 450MVA)
水氢冷发电机
直接水冷却 直接氢冷 表压0.4MPa
(450- 800MVA)
水氢冷发电机
全水冷发电机
直接水冷 却
直接水冷却
直接氢冷 表压 0.5MPa
直接水冷却
(900-1200MVA)
(800-1200MVA)
定冷水系统的主要功能
音叉开关
工作原理 通过安装在音叉基座上的一对压 电晶体使音叉在一定共振频率下 振动。当音叉料位开关的音叉与 被测介质相接触时，音叉的频率 和振幅将改变，音叉料位开关的 这些变化由智能电路来进行检测， 处理并将之转换为一个开关信号。
应用场合 所有的液体介质，腐蚀性液体 （酸、碱）高粘度液体等。不受 泡沫、涡流、气体的影响。
由充水的 U 形封管将放水和排气结 合在一起。
当水箱中超压时，气体被排至排气 口，使水可以在无压力的情况下被排放 掉。该U型封管始终从补充水箱中重新 注入水。注水不需要维护和监测。
在正常运行时，发电机内高压氢气 通过绝缘引水管或由于少量泄漏，氢气 渗入定子水系统内并聚集在水箱内使水 箱内超压，压力将 U 形管中的水柱向 下压至能使排气管排气的点上。以后进 入的氢气经过脱气管排出，不会造成压 力上升。
KW
2223 880
励磁损耗Qcu2
KW
2590
短路附加损耗QKd
KW
2374
机械损耗Qm
KW
1986
总损耗ΣQ
KW
10213
满载效率η
%
99.00
发电机定子对冷却介质的要求
定子额定电压27kV 电流23778A
1、比热容大 2、黏度小 3、热导率大 4、密度小 5、介电强度高 6、无毒、无腐蚀性，
上汽1000MW发电机上位水箱式 定冷水系统
讲课人：王鹏宇
挑起知识 登山
发电机为什么要冷却？
发电机 能量损耗
电气 损耗
通风 损耗
轴承 损耗
铜损
铁损
定子铜损
转子 转子 铁损 铜损
定子铁损
有损耗就 有发热， 怎么办？
发电机常用的冷却介
孙子曰（yue） 兵来将挡，水来土掩
液体
优点
冷却能力 安全性 成本
设备五、离子交换器
u 压力容器要求设计 u 旁路、混床式带离子树脂补 料口 u 不锈钢水帽（过滤网）确保 离子树脂不逃逸 u 净化后的水导电率可达 0.1~0.4μS/cm
线圈反冲洗装置
在停机情况下，利用 阀门切换实现线圈反 向冲洗
↓回 B
水
A
u 有效去除线圈内 部异物
停运反洗，清滤 ←
网
回
1.定子冷却水同 水
自我介绍
不做广告就是强呀！
水与几种气体冷却介质的对比。 1.水的比热容、热导率均比气体的大得多。 2.水作为冷却介质所需要的流量比气体的流量小 得多。 3.比热容大，与发热体之间的温差小。 4.化学性质稳定。
优秀 基因
发电机冷却方式
目前国内外各制造公司已生产的1000 MW级汽轮发电机均采用水、
2、液位监测
定子水箱中的液位由一就地液位计显示。
另外水箱中还设置一液位开关，如果水位 降到规定的最低液位以下时，则会触发报警 信号。
3、水流量监测
在发电机冷却水出口设有三个涡街流量变送器。 如果流量低于规定的低流量以下，就会触发报
警信号；而流量继续下降时，采用“三取二”信 号方式，发电机的断水保护装置会使发电机解列。
定冷水补给水
系统设计为连续小流量补水，以弥补系统中可能存在 的水渗漏损失，并可提高冷却水的水质。
用作补充水的水取自除盐水系统，该水系统的水导电 率很小并能满足定子水系统要求。
主水路之前通过一个细过滤器并从定子水泵的上游补 入。水流量可通过调节阀手动控制并能够就地指示。 如 果除盐水系统中无压力，则回流被一止回阀关闭，从而 避免除盐水的损失。
盐等化学物质。
如果使用的水不能满足上述质量要求，则必须
通知专门部分进行检查和处理。
靓妆
u集装式设计
水泵机械密封 离子交换器 就地端子箱
u人性化设备布置 冷却器×2 电导率仪×2 不锈钢材料
u双路水泵备用
过滤器×2 压力变送器×5
设备一、定子水泵
定子绕组冷却水系统为一闭式循环系统。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，两台泵中必须选 择 一台为工作泵、另一台为备用泵。当工作泵出 现故障时，备用泵将自动启动。 泵由三相交流电 动机驱动，由不同的系统供电以提高可靠性。
理, 正常值≤142L/d）
安全阀
u 进口安全阀 ，确保水箱
微正压
u 进口压力开关，水箱超压
报警
排空 气表
压力 开关 水箱
气表（定子线圈漏氢监测）
智能气表 u 在线数字式监测水箱排气 流量和排气中氢气含量，可第 一时间判别线圈漏氢
u 排气流量远程和就地显示
u 安全阀自动稳定水箱压力
u 配置凝结水排污管道
内冷水泵采用防腐蚀耐酸泵。
定子冷却水供水装置水泵
u离心式 u全不锈钢材料 u按化工泵要求生产 u机械式密封 u拆泵时泵体不需移动、 方便维修 u水泵和电动机采用弹性 联轴器对接
设备二、上位式定子水箱
u 压力容器 u 充氮隔氧 u 磁性翻板液位计 u 音叉开关 u 自动溢水 u 不锈钢材料
定子水箱——高于发电机 顶端
置的过滤器进入发电机定子绕组的进水汇流管，再经过 定子绝缘引水管进入定子绕组的不锈钢导水管。热水从 定子绕组流出，经绝缘引水管、出水汇流管后，从发电 机顶端流出发电机，回到定子水供水装置，从而保证了 发电机定子绕组及汇流管等始终充满冷却水。
在发电机入口管道处设有反冲洗管道，可对绕组进行
反冲洗或通过旁路对绕组或管道进行清洗。
趣味 百科
定子水箱
定子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的作用。在发电机投 入运行的过程中当向系统注水时，它临时满足了 补水的需要。通过水箱的流量很小，该流量的作 用是将主回路中的气泡带到水箱。水箱上设有液 位计以观察箱内的水位。当水位下降至低水位以 下时，报警信号被触发。
初次充水时可使用氮气通过水装置 上的气泡分离装置处的氮气接口对水箱 进行吹扫，排出系统内的空气。
1 去 U 形水封管道 2 去水装置 3 液位计 4 液位开关 5 来水装置
水箱排 气管上加 装检氢探 头，并采 用西门子 技术在排 气管U形 水封上设 置直观的 窥流器。
定冷水氮气（N2）要求
氮气用于吹扫系统中的空气，防止系统的氧腐 蚀，冷却水箱上部空间充氮，应保持一定的压力 （14kPa～50kPa）。氮气的纯度推荐值应大于或 等于 99.99%（体积比），最小≥99%。不得含有 污染物（O2，CO2）。剩下的气体中不得含有腐蚀 性污染物，也不得含有氨气（NH3）和二氧化硫 （SO2）。
设备系统组成
• 系统设备主要组成： • 定冷水箱、定冷水泵×2、冷却器×2、主
滤网×2、加热器、补水滤网、离子交换器、 电导仪×2等及有关管道、流量控制开关、 阀门组成。
布置型式 上位水箱式
定子绕组冷却水供水装置
零米 层
素 装
定子冷却水系统描述
定子冷却水的管路 从定子冷却水供水装置出来的冷水经发电机入口中设
设备四、水过滤器
注入的除盐水及循环定子冷却水应 过 不含能积聚和阻流颗粒，因此，主水 滤 路的水必须通过有一定过滤精度的过 器 滤器。
过滤器不需要也不能带有任何旁路。 过滤器受污染的程度可由过滤器二 端的压差变送器来确定。 主水路过滤器设有二台，每台都可 承担 100%的水量，运行时可通过置 换阀门进行切换。 补水过滤器为单芯过滤器，位于补 水系统的入口。
氢、氢冷却方式。
技术成熟，应用广（时髦）
冷却方式
定子绕组
转子绕组
使用容量
空冷发电机
空气
空气
( -350MVA)
氢冷发电机
间接氢冷
间接氢冷
(100- 220MVA)
全氢冷发电机
直接氢冷
直接氢冷 表压0.2MPa
(220- 500MVA)
油冷发电机
直接油冷却 直接氢冷 表压0.2MPa
(220- 320MVA)
流经定子水箱的水流量由一就地流量计显示， 另有一就地流量计显示补充水流量。