发电机定冷水系统介绍课件

,定冷水系统介绍,讲课人：王鹏宇,挑起知识,登山,上汽,1000MW,发电机上位水箱式,定冷水系统,发电机为什么要冷却？,发电机,能量损耗,通风,损耗,轴承,损耗,定子铁损,电气,损耗,铜损,铁损,定子铜损,转子,铜损,转子,铁损,有损耗就有发热，怎么办？,孙子曰（,yue,）,兵来将挡，水来土掩,液体,绝缘油,纯水,优点,导热差,绝缘很高,粘度大,容大小,导热强,绝缘高,粘度很低,比容很大,冷却能力,一般,很强,安全性,易燃,不燃,成本,高,系统复杂,低廉,系统简单,技术,少数派,成熟，广泛,机组容量,相对较小,越大越好,发电机常用的冷却介,冷却能力,液体,气体,定子,发热,非常大,定子,F,级绝缘,（,B,级考核,130,）,韩信点兵,能者上,发电机定子对冷却介质的要求,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，,化学稳定,7,、,价廉易得,胜出者,水,定子额定电压,27kV,电流,23778A,水的基本特性,水的基本特性,1,、水的密度在,3.98,o,C,时最大，为,1g/cm,3,2,、几乎所有的液体和固体物质中，水的比热容最大,3,、介电常数很大，溶解能力极强,4,、,25,o,C,时纯水的电阻率为,1.83,10,7,.cm,5,、离子积在一定温度下是常数,PH,值中性，无腐蚀,自我介绍,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,不做广告,就是强呀！,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、氢、氢冷却方式,。,发电机冷却方式,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,( -,35,0,MVA),氢冷发电机,间接氢冷,间接氢冷,(100- 220,MVA),全氢冷发电机,直接氢冷,直接氢冷 表压0.2,MPa,(220- 500MVA),油冷发电机,直接油冷却,直接氢冷 表压0.2,MPa,(220- 320MVA),水氢冷发电机,直接水冷却,直接氢冷 表压0.,3MPa,(320- 450,MVA),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,直接水冷却,直接氢冷 表压0.,5MPa,(900-1200MVA),全水冷发电机,直接水冷却,直接水冷却,(800-1200MVA),技术成熟，应用广（时髦）,保证冷却水不间断地流经,定子绕组空心线圈，将绕组因损耗产生的热量带走，,以保证温升（温度）符合发电机的设计要求。,控制监测进入定子线圈的压力、流量、温度、水的电导率等参数，使之符合相应规定。,设有自动水温调节器，以调节定子线圈进水温度，使之保持基本稳定，离子交换器，用以提高和保持冷却水的水质。,在冷却器中由辅机冷却水带走定冷水从定子绕组吸收的热量，定冷水系统是一个闭式循环水系统。,具有定子绕组反冲洗功能，提高定子绕组冲洗效果。,定冷水系统的主要功能,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,素,装,零米层,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。,定子水系统集装设备以外到发电机的阀门、法兰及反法兰、附件等，材质为不锈钢（1Cr18Ni9Ti）,上位水箱式水系统简图,定子水的水质要求,定子水中不得含有影响系统材料和系统安全运行的污染物，因此，注入系统的水必须符合如下要求：,电导率： 1S/cm,PH 值： 6,8,水中杂质: 水中不得含有如联氨、吗啉、磷酸盐等化学物质。,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。,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,靓妆,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。,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,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。,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。,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。,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）。,两台定子水冷却器，,每台冷却器的输出为 100，,冷却器的定子水侧无旁路。,冷却器,工作水压不高于,1.0MPa,，,为,不锈钢板式冷却器,。,定子线圈内的冷却水的进水温度范围为462，进水温度有自动调节装置。,在冷却器的一次水侧热水入口处安装了并联管作为气泡分离装置，使水流平稳并放出气泡。冷却器旁路中一股小流量的水流连续地经连接管路流回水箱，并将气泡分离装置中的气泡带到水箱。,设备三、定子水冷却器,设备四、水过滤器,注入的除盐水及循环定子冷却水应不含能积聚和阻流颗粒，因此，主水路的水必须通过有一定过滤精度的过滤器。,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。,过,滤,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,0.1,0.4S/cm,设备五、离子交换器,在停机情况下，利用阀门切换实现线圈反向冲洗,u,有效去除线圈内部异物,进水,回,水,回水,进水,B,B,A,A,线圈反冲洗装置,定子水系统外部管道,u,进出水管道工厂预制,u,配有测温元件接口，,方便安装,u,部分设计配有反冲洗,系统，提高线圈清洗,效果,u,发电机进口配有安全,过滤器,气表（定子线圈漏氢监测）,排空,安全阀,压力,开关,气表,水箱,就地气表,u,高灵敏气表，就地数字显,示，使用方便,u,定子线圈漏氢测量原理合,理,正常值,142L/d,）,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,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,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。,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,发电机内冷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,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。,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。,4,、,压力监测,1,在以下位置设置了压力,/,压差测量变送器或压力表,1,、定子水泵,1,的出口。,2,、定子水泵,2,的出口。,这二个压力测点安装有压力变送器，用于定子水泵出口压力的显示和自动控制。,另外，在二个泵的汇流管上装有压力表，以便观察泵下游的止回阀后的压力。,4,、,压力监测,2,定子绕组上游的压力,此测点配备有一个压力变送器，用以显示和监测定子绕组进水压力。,如果定子水的进水压力超过规定的最高压力值时，则,会触发报警信号。,定子绕组二端的压差,定子绕组进、出水二端设有一压差变送器以监测定子绕组二端的压降。,此压降也反映了定子绕组的冷却水流量。,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。,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。,发电机定子绕组的出口,定子绕组的出水由两个电阻检温计监测。,考虑到安全运行可靠性，定冷水水系统设蒸汽加热装置。,5,、温度监测,定冷水系统运行监视,1,参 数,单位,运行值,报警,备 注,定子绕组水阻,kPa,220,242,定子水箱水位,mm,500,400,定子水泵出口压力,MPa,0.6,0.5,0.4MPa,备用定子冷却水泵联动,定子水导电度,S/cm,2,2,定子绕组进水温度,48,53,58,跳闸,冷却介质间的温差（定子水和冷氢）,K,5,3 and 1,所有运行条件下，定子冷却水温度应比冷氢温度高,5K,。,定冷水系统运行监视,1,定冷水系统运行监视,2,定冷水主滤网差压,kPa,80,80,补水导电率,S/cm,1,1,定冷水补水滤网差压（就地）,kPa,80,80,定子绕组出口定冷水流量,m3/h,120,108,定子冷却水流量,96 /h,（三取二），延时,30s,，发电机断水保护动作。,定子绕组进口定冷水压力,kPa,400,440,定子绕组出口定冷水温度,70,75,参 数,单位,运行值,报警,备 注,定冷水系统运行监视,2,运行注意事项,1,）,发电机充氢前，定子冷却水箱内维持一个压力略高于大气压的氮气环境，约,15kPa,。,2,） 正常运行中，定冷水箱上部的氮气，会逐渐被通过发电机定冷水溢流管扩散到定冷水中的氢气所取代，并通过一个“,U”,型管排出，水箱内保持不大于,20kPa,的压力。,3,） 补水回路中电导率保持,1S/cm,。一般用化学除盐水为补充水，在确认凝结水水质合格，才可用凝结水临时补水。,4,） 化学定期化验水质，保证定冷水导电度,1S/cm,，,PH,6,。,发电机定子冷却水系统联锁保护,1,、定子冷却水泵停运许可条件,1),发电机停止运行。,2),另一台定冷水泵运行且出口压力正常。,2,、定子冷却水泵联锁启动（任一满足）,1),备用联锁投入，另一台泵停止运行。,2),备用联锁投入，定冷水流量低于,108t/h,，延时,5s,。,3),备用联锁投入，运行定冷水泵运行且出口压力低（,0.4Mpa,）。,4),电气硬联锁投入，运行定冷水泵跳闸。,序号,名 称,数量,单位,容量,1,尺寸（长,宽,高）,mm,696024002900,2,全套泵组重量,kg,9550,3,储水容量,m,3,0.3,4,冷却水总容量,m,3,约,4,5,泵组数量和功率,2,台,kW,55,6,每台冷却器面积,m,2,7,冷却器型式,板式,8,发电机额定条件下冷却水流量,m,3,/h,120,9,冷却水压与发电机氢压的压差,MPa,0.035,10,定子绕组冷却水入口温度,462,11,定子绕组冷却水出口最高温度,85,定子冷却水系统技术表,定子冷却水系统安装,所有焊接接口要用氩弧焊打底或氩弧焊接。严禁采用火焰焊接方式来焊接管道或阀门。,水平管道至少要有向下千分之三的倾斜度，以保证系统停止运行后，所有的冷却水都流向定子水装置，防止管内液体聚结。,设备布置的位置,定子水供水装置,零米层。,定子水箱,高于发电机顶端,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不锈钢管和数根实心铜线，空心钢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，空心钢管与实心铜线分开，空心钢管与其它空心钢管汇集成型后与专用水接头焊好由一根较粗的空心钢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。,定子绕组,为什么,可以用水？,趋肤效应,百科,知识,当交变电流通过导体时，导体内部实际上没有任何电流，电流集中在临近导体外表的一薄层。,定子线圈端部固定,定子冷却水汇水管,定子绕组,发电机定子内通过电流的零部件及其固定和冷却结构,定子线圈,总进出水管,绝缘引水管,定子绕组,定子冷却水路结构：水冷的定子线圈、水电接头、绝缘引水管、总进出水管及其接头。,总进、出水管装设在定子机座的端部，在定子端部漏磁场的作用下，它相当于一个短路环，在环内感生电势并产生涡流,又因为它通过绝缘引水管与定子线圈连接，所以总出水管具有一定的电位，必须包有绝缘，与机座和外部水系统也要互相绝缘。,定子线棒,定子线棒有,84,根，由,不锈钢通水管,和,实心铜线,编织组成；实心用无氧铜线包绝缘；上、下层线棒等截面；线棒双排结构，每排按,5,实,1,空间隔叠,5,组。,1000MW,级,定子槽尺寸,(mm),44.5234.5,定子铜线规格（,mm,）,空心不锈钢：,144,壁厚,0.9,实心铜线：,141.8,股数,上层 空,/,实：,2,排，每排,5 /25,下层 空,/,实：,2,排，每排,5/ 25,定子电流密度,(A/mm,2,),9.55,测温元件,在定子每槽内上、下层线圈间埋置测温元件,1,点,Pt100,热电阻（单支四线制），每根绝缘引水管出口端安装测量出水温度的测温元件,1,点热电阻（单支四线制）。,测点名称,数量,类型,安装位置,备注,发电机定子线圈层间测温元件,42,RTD,定子每槽上下线圈层间,每槽,1,个单支,发电机定子线圈出水测温元件,84,RTD,每根线棒冷却水出口软管,单支元件,发电机内部总出水管测温元件,3,RTD,总出水管,单支元件,1,、发电机层间温度大于,90,或线棒出水温度大于,85,，调整无效时。,2,、发电机定子线棒出水温差大于,12,或线棒层间温差大于,14,，调整无效时。,3,、发电机铁芯温度大于,120,或转子绕组温度大于,110,，调整无效时。,4,、发电机漏液检测装置报警，经检查确认发电机漏水、漏油。,发电机申请停机,定子水系统启动,-,供水系统注水,1,指除了定子绕组外,的定子冷却水系统,1,、关闭定子绕组进出水阀门、,反冲洗阀门,2,、,缓慢开启,补,水阀门,，,向定子供水系统注水。,3,、,在注水过程中将系统放气,，,过滤器和冷却器的排气阀必须保持开启，直到排出的水中不含气体为止,。,4,、,当水从水箱中溢出，结束注水过程,。,定子水系统启动,-,水系统氮气吹扫,2,定子供水系统注满水后，必须用氮气对定子水箱进行吹扫，以把水箱中的空气排出定子水箱。从水箱中排出的空气通过水箱的排气管排放到大气中去。,1,、定子绕组外的供水系统已注满水。,2,、有可靠的氮气供给。,3,、氮气瓶上的减压阀已设置到,200kPa,，功能正常。,使用氮气进行吹扫，直到空气被排出定子水箱，在此过程中氮气压力要足够大。当1m,3,(标准大气压)的氮气从瓶中排入定子水箱后，便可达到要求的状态。,定子水系统启动,-,向定子绕组注水,3,定子绕组注水的前提条件：,1,、定子绕组外的供水系统已注满水。,2,、定子水汇流管和疏水阀已关闭。,3,、水的电导率,1,S/cm,。,4,、发电机漏液监测装置已正常启动。,5,、定冷水泵停运。,开启发电机定子线棒进水手门、定子线棒回水管道放气门。,当发电机定子线棒回水管道放气门见连续水流出后，关闭该阀。,开启发电机定子线棒回水手动门，发电机定子线棒反冲洗进、回水手动门。,反复开启和关闭发电机定子线棒回水管道放气门，对定子绕组放气，直至没有空气排出。,开启定子冷却水箱供水出口手动门。,确认定子水箱水位正常，无水箱水位低报警。,定子水系统启动,-,定冷水泵启动,4,启动,A,定子水泵，检查泵电流（）,A,，检查泵出口压力,0.6,MPa,。,关闭发电机定子线棒反冲洗进、回水手动门。,调整发电机定子线棒进水流量手动调整门，使流量在,120t/h,左右，将备用泵投入联锁。,反复开启、关闭定子线棒进、出口管道排空门进行排气。,检查辅冷水系统运行正常，定子水冷却器辅冷水侧进行注水、排气，根据定冷水温度上升情况投入冷却器冷却水，将冷却水调节门投入自动。,正常运行时，调整定子冷却水箱供水出口手动门，保持流入水箱的流量计比补给水管道流量计大,100L/h,左右。,定冷水系统停运注意事项,机组完全停用并将发电机内氢压降至,0.2MPa,后，方可停止向发电机定子线圈通水。,加强对定子冷却水温度监视，防止氢气过冷结露。,根据需要，进行发电机定冷水反冲洗。,定冷水系统的异常及事故处,定冷水导电度增加,1,、,现象,1),定冷水导电率高报警。,2),就地导电率指示表读数增大。,2,、,原因,1),不洁净的水进入。,2),系统未冲洗干净。,3),发电机绕组发生故障。,3,、,处理,1),发现定冷水电导变大，及时联系化学对定冷水及其补给水取样分析。若补给水水质恶化，则投入补给水离子交换器。,2),检查定冷水冷却器，若有泄漏，及时切换至备用冷却器运行。,3),若发电机绕组发生故障应停机处理。,定冷水流量低,定冷水流量低,1,、,现象,1),定冷水压力低报警。,2),定冷水流量低和发电机定冷水进出口差压低报警。,2,、,原因,1),定冷泵故障。,2),定冷水滤网堵塞。,3),定冷水箱水位过低。,3,、,处理,1),如果运行泵故障，备用泵未联启，手启备用泵。,2),如果是滤网脏污堵塞，则切换至备用滤网。,3),定冷水箱水位低过，应加大补给水供水，直至水箱水位恢复正常。,4),如无法维持水循环，发电机断水保护动作，解列发电机。,定冷水压力降低,1,1.,主要现象：,定冷水泵出口压力下降。,发电机定子进水压力、流量降低并报警。,发电机定子线圈、定冷水回水温度升高。,2.,原因：,定冷水箱水位低，定冷水泵汽化。,定冷水滤网、冷却器脏堵。,备用定冷水泵出口逆止阀不严。,定冷水系统误操作。,定冷水压力调节阀故障。,定冷水系统压力管道泄漏。,定冷水泵跳闸。,处理,第一时间检查定子冷却水泵自启，否则手动启动，保持压力稳定。,若是滤网等堵塞，切换至旁路运行。,若定冷水箱水位低引起，应迅速补水至正常水位，并检查水位下降原因，作相应处理。,若由于误操作引起，立即恢复原运行方式。,若定冷水压力调节阀故障，应立即切至手动调节，并联系检修处理。,定冷水压力降低,2,定冷水温度升高,1,1.,现象,定冷器出水温度、冷却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。,2.,原因,定冷器脏污。,定子水温度自动调节失灵。,定冷器冷却水阀误关或阀芯脱落。,开冷水压力降低或温度升高。,处理,发现定冷水温度升高，应查明原因并进行处理，当定子进水温度升高至,53,或回水温度高至,75,，应严密监视定子线圈温度，汇报值长，并按规定相应降低机组负荷。定冷水进水温度上升到,5,8,时，发电机断水保护应动作，否则应不破坏真空紧急停机。,若定冷水冷却器脏污应投入备用冷却器，隔离原运行冷却器，并通知检修处理。,若开冷水压力下降或温度升高，应设法恢复开冷水系统正常运行，必要时投入两台定冷水冷却器并列运行。,定冷水温度升高,2,定冷水中断时，允许带额定负荷运行,30s,，若,30s,后定冷水不能及时恢复，则应解列发电机，并使发电机端电压降为零。,定冷水中断,定子水箱的水位,故障,/,原因：,定子水箱的水位偏低,定子水系统出现泄漏,故障的排除：,1,、如无法维持水循环，立即采取措施将汽轮发电机解列。,2,、止住泄漏，并往定子水箱补充除盐水以恢复到正常水位。,3,、如定子水的水压超过冷却水系统中的压力，则应对冷却器进行泄漏检查。,防止水路堵塞过热,74,多年来的运行和检修实践经验证明：杂质、异物进入定子冷却水中是造成定子水内冷系统水路堵塞的主要原因之一。定子水内冷系统水路堵塞，将使被堵塞水路的水流量减少或断水，造成绕组绝缘局部过热损坏，严重者绝缘击穿造成接地事故。,发电机,事故,定子内冷水堵塞案例,1,1994,年山东某发电厂发生,2,号,300MW,发电机定子绕组局部超温烧损线棒事故。,1994,年,8,月,13,日,09:13,，在机组试运行中发电机定子接地保护突然动作、跳闸。事故前有功负荷为,296MW,，无功负荷为,160Mavr,，检查发现,U,相汽侧,45,号槽上层与,8,号槽下层线棒出槽口拐弯处绝缘断裂、击穿。,定子内冷水堵塞案例,1,事故原因是由于在出厂水压试验时，将试验用的橡皮塞遗留在,45,号槽上层线棒和,8,号槽下层线棒励端进水三通内，使两线棒水路完全堵塞，在运行中两线棒过热膨胀，致使应力集中（槽口外拐弯处）外绝缘膨胀使发电机在运行中发生定子接地故障而跳闸停机。,定冷水质异常案例,1,1998,年华能岳阳电厂发生,1,号,365.5MW,汽轮发电机定子线棒绝缘损坏重大事故。,1998,年,6,月,17,日,21:16,，,1,号汽轮发电机定子接地保护动作，机组跳闸停机。其事故原因是由于腐蚀产物将发电机定子,2,号槽上层线棒和,53,号槽下层线棒（同一冷却水路）的端部水路的流通截面严重堵塞，致使线棒绝缘损坏，在,53,号槽下层线棒直线端部处将绝缘击穿，造成接地故障。造成水路堵塞的主要原因是由于定子水内冷系统及补水系统密封装置不完善，水质受空气中二氧化碳污染，导致,pH,值降到,6.06.3,，使空芯铜导线产生腐蚀，含铜量经常在,300,g/L,500,g/L,，最高时达到,2700,g/L,。由于水质长期不合格，腐蚀产物铜氧化物浓度过高，在一定条件下，便会从水中析出，沉积在线棒的通流截面上，造成定子线棒的水路堵塞。,定冷水质异常,案例,2,河北某厂,600MW,汽轮发电机，,2004,年,9,月完成,168,试运，,11,月开始个别同层出水温度差达,13,，临修、小修反冲洗无效，个别线棒流量差仍超过,10%,。为此，,2006,年,2,月大修更换了,5,根下层线棒和所有上层线棒才使问题得到解决。原因是运行水质不好和制造厂残水引起的腐蚀，产生的絮状铜氧化物堵塞了个别水路。,600MW,汽轮发电机水系统故障实例,定州电厂1和2发电机均发生过故障,79,定冷水质异常案例,3,2006,年底投运的山东某发电厂一台,1000MW,汽轮发电机，,2007,年,8,月对比内冷水参数历史数据，发现内冷水从,2006,年,11,月,27,日投产时的水压,374kPa,时水流量,128t/h,，到,2007,年,8,月,26,日压力,485kPa,而水流量仅,119.2t/h,，即压力增加约,30,，水流量反而降低,7,，分析认为线棒可能存在局部堵塞现象，随后进行的内冷水反冲洗冲出一些黑色粉末，经进一步的解剖检查，将部分绝缘引水管拆下，用内窥镜由定子线棒鼻端水电连接头处对空心导线进行检查。检查发现：已拆开的,4,根线棒汽侧（出水端）堵塞严重，部分空心导线接近堵死；励侧（进水端）检查未发现明显异常。线棒空心导线的堵塞物经化验是水对铜腐蚀形成的结垢物氧化亚铜（,CuO,）。,空心导线堵塞情况,将部分绝缘引水管拆下，用内窥镜由定子线棒鼻端水电连接头处对空心导线进行检查。检查发现：已拆开的,4,根线棒汽侧（出水端）堵塞严重，部分空心导线接近堵死；励侧（进水端）检查未发现明显异常。,81,汽侧（出水端）,线棒空心导线照片,81,81,线棒温度异常案例,1,河北国华定州电厂一台,600MW,汽轮发电机组，,2004,年,2,月新机,168h,试运期间，各线棒测点温差达到,16,，仍然带满负荷继续运行，造成定子接地保护动作停机，经查发电机,13,槽汽端上层出水盒有,3/4,被餐巾纸堵塞，导致,13,、,14,上层线棒,R,处过热产生裂纹击穿。事故处理是更换了故障线棒。,83,定子引线气堵事故案例,大唐金竹山,1,2#600MW1#,满负荷运行,300h,年,7,月,29,日定子接地保护跳闸,(1,分钟,)w2,引线在,12,点,处烧断,465mm.,2#,运行,170h,后,w1,引线在压板下绝缘过热流胶和碳化,.,事故原因类同与常卅,6.15,事故,小汇流管的外接管径应为,DN38,实际上装的是,DN20,流量不足造成气堵烧损,.,实测显示流量小,1,倍,.,事故前,(DN20),线棒出水平均温度比出线出水平均温度低,6.4C,修复后,(DN38),线棒出水平均温度比出线出水平均温度高,3,.,84,图片,1,85,图片,2,案例：聊城,1#600MW,事故,发电机投运后，历年检修发现铁心穿心螺杆、定位筋螺杆松,端部引线固定压板螺钉松,定子端部绕组振动模态有变化,重新处理不见效果。运行,5,年后,07,年,11,月定子下层,16#,槽,C,相引线线棒电连接接头烧熔及,37#,槽,C,相引线线棒空心导线断裂漏水，事故原因为共振所致。,重绕后安装了定子绕组振动在线监测仪,振幅为,200m,案例：珠海,4#600MW,事故,沙角,C,电厂内冷水中断事故,1,1,999年3月24日3号发电机在带有功功率651 MW，无功功率5 Mvar运行时，化学人员在取发电机定子内冷水水样的操作过程中失误，引起定子内冷却水泵跳闸，备用泵也无法启动，发电机发生断水事故，,发电机定子内冷水中断,4 min,的事故，使发电机受到了部分损伤。,由于当时运行人员是在水位计的连通管上取水样，取样时阀门开得过大，造成水位计水位大幅度波动，水位低-低信号保护动作，引起运行中的定子冷却水泵跳闸。水位波动后，因为原水箱水位本来就较低，已接近水位低位置，在放水后，水位低信号不能复位，而水位低信号又闭锁了备用泵的连锁启动，所以导致断水保护未动作。发电机在高负荷下运行了4 min后，运行人员手动将发电机解列。解列30 min后，恢复定子内冷却水（因此发电机不存在过热后突然冷却的这种情况）。停机后从定子线棒出水温度的趋势图中看到，温度从正常的55 升至最高的95 ，定子绕组引出线内冷却水温度，从51 升高至最高的92 ，端部铁心温度从59 升高至最高的72 。,沙角,C,电厂内冷水中断事故,1,当日重新开机，机组带满负荷后，检查发电机定子线棒出水温度及发电机各部温度均正常。3月28日发现汽机侧定子绕组端部的一个测振点（第20点）的振幅达到报警值（150m）。,5月21日，对,3,号发电机抽出转子作检查。在定子汽机侧、励磁机侧端部发现有较多黑色油泥状条纹，主要发生在弹性板和端部支撑架之间、线棒间垫块上，另有几处在端部引线上。分析后认为，油泥是振动产生的粉末与油气混合物在高温作用下形成。而绕组未发现有明显的绝缘缺陷痕迹。,由于线棒温度迅速上升并受热膨胀，同时由于在绕组端部线棒之间的垫块是用毛毡浸透环氧树脂而将垫块与线棒粘贴到一起的，未用绑扎带将垫块同绕组线棒捆绑，故当两个线棒受热膨胀情况不同时，线棒与垫块之间就会产生裂纹、错位，减弱其固定作用，造成运行时振动逐渐变大。,Thank You !,今天,就到,这里,下,次,再,见,