600MW發電機定子線圈層間溫差大的處理

馬樹銀

【摘 要】云南雨旺電廠#2發電機為東方電機股份有限公司生產的DH—600—G型，水—氫—氫冷卻方式，配置了東方電機廠成套集裝式系統。本文主要通過介紹發電機在不解列帶負荷情況下進行發電機定子冷卻水反沖洗切換操作的經驗，用來解決發電機定子繞組冷卻水通道異物堵塞或結垢造成溫度高的問題，既保證了機組長周期運行，增加設備可用系數，又降低了運行成本。

【關鍵詞】發電機 不解列帶負荷 定子線棒 層間溫差大 反沖洗

1 雨汪電廠發電機定子冷卻水系統配置情況

云南雨旺電廠#2發電機為東方電機股份有限公司生產的DH—600—G型，水—氫—氫冷卻方式，配置了東方電機廠成套集裝式系統。系統配置有冷卻器、溫度調節閥、壓力調節閥，可再生的樹脂交換器，設置了反沖洗回路。運行中要求進入發電機的定子冷卻水參數滿足：進水溫度40～45℃；出口水溫度最高78℃；流量1530L/min；冷卻水進水壓力0.1～0.2MPa（但必須保證定子冷卻水流量不低于1530L/min，并且任何時候必須低于機內氫氣壓力至少0.04MPa）；進水電導率（20℃）≤0.5～1.5μs/cm；PH值：7～8；硬度≤2μg/L；銅離子含量<40μg/L。

2雨汪電廠發電機不解列帶負荷進行定子冷卻水反沖洗方案實施細則

2.1電機定子冷卻水正、反沖洗操作步驟

（1）值長接調度命令后，按正常停機操作方法，開始將#2機組負荷降至230MW負荷，為進一步降低繞組發熱量，將無功降至零。降負荷前應退出脫硫、脫硝、電除塵運行，設備部負責與環保部門的溝通。

（2）負荷250MW調整發電機定子冷卻水入口水溫38℃，流量76t/h，手動調整冷氫溫度在38℃以下。

（3）在具備上述條件后，根據值長令安排四個人配合同時操作下列閥門：關閉定子冷卻水進水門、關閉定子冷卻水回水門、開啟定子冷卻水反沖洗門、開啟定子冷卻水反沖洗濾網前手動門，將發電機定子冷卻水系統由正常運行方式切換至反沖洗運行方式。發電機反沖洗簡圖見如下圖1所示。

（4）切到反沖洗運行方式后立即調整發電機定子冷卻水流量到80t/h（最終流量以發電機入口定子冷卻水壓力低于氫氣壓力來確定，為確保反沖效果，盡量貼近上限）。

（5）緩慢升負荷至300MW以上，監視發電機定子線棒層間、出水溫度變化，投入“#2發電機斷水保護”。

（6）反沖洗過程中運行人員負責連續監視發電機、定冷水系統參數；電氣檢修人員負責連續監視發電機局部放電監測裝置；化驗人員每小時對水質進行化驗一次。

（7）待反沖洗結束后，將機組負荷降至250MW，退出“#2發電機斷水保護”。

（8）接值長命令：準備將發電機定子冷卻水系統切至正常運行方式。安排四個人配合同時操作下列閥門：快速開啟發電機定子冷卻水進水門，快速開啟發電機定子冷卻水回水門，快速關閉發電機定子冷卻水反沖洗進水門，快速關閉發電機定子冷卻水反沖洗濾網后手動門。

（9）切換至正常運行方式后立即調整發電機定子冷卻水流量至80t/h，壓力根據流量來確定，監視發電機定子線棒層間、出水溫度變化。投入發電機斷水保護，緩慢升負荷至360MW以上。

（10）監視發電機定子冷卻水流量、壓力、定子線棒層間溫度變化，分析反沖洗效果。

2.2冷水反沖洗實施效果分析

反沖洗前后發電機定子線棒溫度及溫差參數如表1。

由表1分析可以發現，當定冷水流量和調閥開度在反沖洗前后相近時，定子冷卻水壓力在反沖洗結束后下降0.05Mpa ，當定冷水壓力在反沖洗前后相近時，定冷水流量增加8t/h，繞組溫度最大值與平均值的差值減小12℃，從以上分析可以得出，經過反沖洗后，發電機定子繞組的冷卻效果明顯好轉。

3 結論和建議

根據以上數據分析可知，我廠定冷水水質在正常運行中沒有出現水質超標的情況，電導率、PH值、硬度、銅離子含量都在控制范圍內。經過查詢資料，我國發電機冷卻水的水質指標中沒有對溶O2的控制，所以大家往往忽視在機組停運檢修期間對發電機定冷水系統的維護工作。根據國內外研究經驗表明：系統中溶解氧的濃度控制不當和溶解氧濃度的波動是導致腐蝕產物沉積的主要原因，且而這類事故最易在機組停運結束重新投運后發生。 由于我廠#2發電機在2013年間多次啟停以及有大修工作，在每次停機后都將定冷水系統的水放盡后，都沒有對發電機定子線棒進行吹干的相關工作，導致空氣進入定冷水系統內，定冷水系統內O2和CO2的濃度也隨之增高，定冷水系統中溶氧達到飽和狀態，溶液的pH值下降，即CO2與銅的氧化物以及水結合形成堿式碳酸銅，從而導致空心導體有沉淀生成，即發生了停運腐蝕，短期內就出現了腐蝕產物沉積的現象。

通過本次對定子冷卻水運行參數異常的分析及處理，為了更好的做好發電廠主設備的運行維護工作，提出如下幾點建議：

（1）電廠電氣專業技術管理人員建立發電機運行參數臺帳，特別是新投產機組，對發電機定子繞組及鐵芯溫度、集電環溫度、發電機內氫氣參數、定子冷卻水出入口溫度、定子冷卻水壓力及流量等形成定期分析制度，定期匯制溫度變化曲線，分析其變化趨勢，發現異常及時查找原因。

（2）加強對發電機定子冷卻水水質的化學監督，運行中嚴格控制定子冷卻水的導電率、PH值、硬度、銅離子指標合格。

（3）運行中一定要保證進入發電機的定子冷卻水流量，在相同的流量下，當定冷水入口壓力變化比以前數據≥10%時，應進行檢查、綜合分析，并考慮反沖洗處理。

（4）每次啟停以及大小修，在停機后必須將定冷水系統的水放盡的檢修工作，用儀用壓縮空氣或惰性氣體對發電機定子線棒進行吹干的相關工作，在吹干結束后向系統沖入惰性氣體進行保養；建議每次停機后，對發電機定子冷卻水系統進行大流量反沖洗。

（5）在定冷水系統由正常運行方式切換至反沖洗前，應先將定冷水箱水位補至高水位，且就地要有專人看守水箱水位，水位下降時及時補水；因為定子冷卻水回水管道較粗，正常運行時管道內沒有充滿水；在由正常運行方式切換至反沖洗后，定子冷卻水回水管道內充滿水，導致水箱水位下降較多。

（6）定冷水系統由正常運行方式切換至反沖洗前，關閉定子冷卻水回水管道防虹吸管上的手動門，以防定冷水被部分短路流走，導致進入發電機定子繞組的流量減少，影響反沖洗的效果。

（7）在由反沖洗切換至正常運行方式前先打開防虹吸管手動門，以致回水管內虹吸現象很快被破壞。

（8）在由反沖洗切換至正常運行方式后，開啟防虹吸管對大氣排空手動門，排空門有連續的水流流出時，確認回水管道內的虹吸現象確已被破壞，再關閉排空門。

（9）防虹吸管手動門由6.9米改至13.7米，以減少防虹吸管道中的水柱，以致在虹吸產生瞬間，防虹吸管中水柱很快被破壞，從而使防虹吸管在第一時間內被導通，從而起到防虹吸的作用。

參考文獻：

[1]聞人勤，丁桓如.電機內冷水銅導線腐蝕的原因及影響因素分析.華北電力技術，2003.3.

[2]張警聲.型發電機內冷卻水質及系統技術要求.國家能源局，2011.1.

[3]東方電氣集團公司 DH-600-G型發電機說明書，2008.1.

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