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1、发电机定冷水系统QFSN-600-2-22CQFSN-600-2-22C型汽轮发电机组型汽轮发电机组1目录目录n n系统作用系统作用系统作用系统作用n n系统流程及设备系统流程及设备系统流程及设备系统流程及设备 n n主要技术参数主要技术参数主要技术参数主要技术参数 n n热工联锁保护热工联锁保护热工联锁保护热工联锁保护 n n系统运行与维护系统运行与维护系统运行与维护系统运行与维护 n n异常工况及处理异常工况及处理异常工况及处理异常工况及处理n n危险点分析及预控危险点分析及预控危险点分析及预控危险点分析及预控 2一、系统作用一、系统作用n n发电机的定子绕组采用水内冷方式，水冷的效果是空
2、冷的发电机的定子绕组采用水内冷方式，水冷的效果是空冷的5050倍。水内冷绕组的导体既是导电回路又是通水回路，每倍。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，所有的实棒出槽以后的末端，空心铜管与实心铜线分开，所有的实心股线均焊接到水电接头上，通过铜带将两根线棒水电接心股线均焊接到水电接头上，通过铜带将两根线棒水电接头焊在一起形成电气连接，构成一匝线圈。而空
3、心铜管与头焊在一起形成电气连接，构成一匝线圈。而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。汇空心铜管与绝缘引水管连接到总的进（或出）汇流管。汇流母管是直接接地的，从线圈到汇流母管间的连接是采用流母管是直接接地的，从线圈到汇流母管间的连接是采用单个加强型绝缘管，这种绝缘管设计上能够承受发电机的单个加强型绝缘管，这种绝缘管设计上能够承受发电机的运行电压，保证了线圈的对地绝缘。冷却水由集电环端进运行电压，保证了线圈的对地绝缘。冷却水由集电环端进入线棒，冷却后由汽机端流出，循环工作不断地
4、带走定子入线棒，冷却后由汽机端流出，循环工作不断地带走定子线棒产生的热量。（附件：线棒产生的热量。（附件：氢气和空气、水、油之间的冷氢气和空气、水、油之间的冷却性能表）却性能表）3二、系统流程及设备二、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、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
5、有仪表箱，装有电导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。率发送器和与内外电气接口相连的端子。 定定子子水水系系统统配配有有离离子子交交换换器器、电电导导仪仪、压压力力表表及及温温度度计计，以以提提高高水水质质。定定子子水水箱箱按按压压力力容容器器设设计计、制制造造。水水箱箱排排空空管管上上装装有有气气敏敏元元件件、测测氢氢浓度报警。浓度报警。 水水系系统统设设电电加加热热装装置置防防止止线线圈圈结结露露。使使用用条条件件：发发电电机机无无负负荷荷，发发电电机内氢气露点高于定冷水温时投入。机内氢气露点高于定冷水温时投入。 发发电电机机管管
6、道道设设计计考考虑虑定定子子线线圈圈反反冲冲洗洗和和排排水水管管及及阀阀门门，能能方方便便地地对对定定子进行反冲洗。子进行反冲洗。 定定冷冷水水箱箱全全容容积积1.93m1.93m3 3，正正常常水水位位1.06m1.06m3 3。水水箱箱上上设设置置有有液液位位信信号号计计，液位高低进行报警。液位高低进行报警。 4定子线圈水电接头定子线圈水电接头56定冷水系统主要工作流程定冷水系统主要工作流程 7离子交换器及其使用离子交换器及其使用离子交换器及其使用离子交换器及其使用 n n离子交换器由不锈纲制成，离子交换器由不锈纲制成，树脂装填容积树脂装填容积0.36m0.36m3 3。该离。该离子交换器
7、为混合床式，即采子交换器为混合床式，即采用强碱性阴树脂和强酸性阳用强碱性阴树脂和强酸性阳树脂且按树脂且按2 2：1 1的比例混合装的比例混合装填。填。n n离子交换器的额定处理流量离子交换器的额定处理流量250L/min250L/min，最高允许水温，最高允许水温6060，进出水压力差值控制，进出水压力差值控制在在0.10.15MPa0.10.15MPa之间。之间。n n正常运行期间，当进入离子正常运行期间，当进入离子交换器的水的电导率不高于交换器的水的电导率不高于1.0S1.0Scmcm时，其出水的电时，其出水的电导率将不高于导率将不高于0.1S0.1Scmcm，当进入离子交换器的水的电当进
8、入离子交换器的水的电导率不高于导率不高于9.9S9.9Scmcm时，时，其出水的电导率将不高于其出水的电导率将不高于0.2S0.2Scmcm。8三、主要技术参数三、主要技术参数n n额定流量额定流量1530L/min1530L/minn n进水压力进水压力( (计算值计算值) 196kPA) 196kPAn n进水温度进水温度453453n n最大连续出力时线圈出水温度（计算值）最大连续出力时线圈出水温度（计算值）7373n n水的电导率水的电导率不高于不高于0.5s0.5scmcmn n离子交换器额定处理流量离子交换器额定处理流量250L250Lminminn n进水温度高报警值进水温度高报
9、警值4949n n出水温度高报警值出水温度高报警值7373n n进水压力低报警值进水压力低报警值110kPa110kPan n进水流量低报警值进水流量低报警值72m72m3 3/h/hn n进水流量低保护动作值进水流量低保护动作值63m63m3 3/h/hn n水箱水位正常值水箱水位正常值水平中心线处水平中心线处n n水箱水位高报警值水箱水位高报警值水平中心线以上水平中心线以上100mm100mmn n水箱水位低报警值水箱水位低报警值水平中心线以下水平中心线以下100mm100mmn n母管压力低报警值母管压力低报警值0.68MPa0.68MPa9补水水质的要求补水水质的要求定子冷却水系统中的
10、工作介质为除盐水，水质要求定子冷却水系统中的工作介质为除盐水，水质要求如下：如下：n n硬度不高于硬度不高于2(2(微克当量微克当量/L)/L)，其中二氧化硅、铜、，其中二氧化硅、铜、铁离子含量均不超过铁离子含量均不超过50ppm50ppm，硫、氯离子含量不，硫、氯离子含量不超过超过1ppm1ppmn nPHPH值为值为7 78 8n n电导率不高于电导率不高于1.0s/cm(201.0s/cm(20时）时）n n补水压力为补水压力为0.20.20.7MPa0.7MPa10设备规范设备规范定子冷却水泵定子冷却水泵定子冷却水泵定子冷却水泵型式型式CZ 65 -250ACZ 65 -250A单级单
11、吸离心泵单级单吸离心泵流量流量115m115m3 3/h/h出口压力（扬程）出口压力（扬程）85 mH2O85 mH2O转速转速2910 rpm2910 rpm制造制造大连大连定子冷却水泵电机定子冷却水泵电机定子冷却水泵电机定子冷却水泵电机型号型号YB2-225MYB2-225M功率（功率（kWkW）4545电压（电压（V V）380380电流（电流（A A）82.182.1转速（转速（rpmrpm）29602960绝缘等级绝缘等级F F制造制造丹东电机厂丹东电机厂离子交换器（树脂除盐器）离子交换器（树脂除盐器）离子交换器（树脂除盐器）离子交换器（树脂除盐器）型式型式立式立式设计压力设计压力1
12、.2MkPa1.2MkPa树脂温度树脂温度 60 60 11四、系统运行与维护四、系统运行与维护n nDCSDCS画面监视内容：画面监视内容：n n发电机定冷水系统画面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、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。或报警信号。n n发电机本体温度监视画面发电机本体温度监视画面 发电机定子线圈层间温度（发电机定子线圈层间
13、温度（4242个测点）、发电机定子线圈出水温度（个测点）、发电机定子线圈出水温度（4242个测点）。个测点）。n n就地检查项目：就地检查项目：n n定子冷却水入口、出口水温定子冷却水入口、出口水温n n定子冷却水入口水压、流量、电导率定子冷却水入口水压、流量、电导率n n水泵出口压力、泵的轴承油位，振动和音响是否有异常水泵出口压力、泵的轴承油位，振动和音响是否有异常n n离子交换器出水电导率，进水压力和流量。并从观察窗察看交换器内树脂是否有突然离子交换器出水电导率，进水压力和流量。并从观察窗察看交换器内树脂是否有突然变化变化n n水箱水位及设备是否有漏水点水箱水位及设备是否有漏水点n n主过
14、滤器前、后压差主过滤器前、后压差12五、热工联锁保护五、热工联锁保护名称名称名称名称项目项目项目项目满足条件满足条件满足条件满足条件发电机断水发电机断水定冷水压力定冷水压力0.4MPa0.4MPa或者或者0.25MPa0.25MPa时，时，定冷水流量定冷水流量 63 m63 m3 3/h/h延时延时3030秒进秒进ETSETS跳发电机跳发电机定冷水泵定冷水泵禁停禁停发电机并网，且定子冷却水泵发电机并网，且定子冷却水泵A A（或（或B B）泵停运时，定子冷却水泵）泵停运时，定子冷却水泵B B（或（或A A）泵禁停）泵禁停自动启自动启另一定子冷却水泵跳闸或手动停止，另一定子冷却水泵跳闸或手动停止，
15、延时延时2 2秒（联锁投入）秒（联锁投入）一台定子冷却水泵运行一台定子冷却水泵运行1010秒后，若定秒后，若定冷泵出口母管压力低（冷泵出口母管压力低（0.68MPa0.68MPa），延），延时时3 3秒（联锁投入）秒（联锁投入）13六、异常工况及处理六、异常工况及处理n n定冷水压力降低：定冷水压力降低：现象：现象：1 1） 定冷水压力下降。定冷水压力下降。2 2）定冷水流量下降。）定冷水流量下降。3 3）定子进水压力低并报警。）定子进水压力低并报警。4 4） 定冷水回水温度及定子线圈温度升高。定冷水回水温度及定子线圈温度升高。原因：原因：1 1） 运行定冷水泵故障。运行定冷水泵故障。2 2）
16、定冷水箱水位过低。）定冷水箱水位过低。3 3）定冷水滤网堵。）定冷水滤网堵。4 4）定冷水压力调节阀故障。）定冷水压力调节阀故障。5 5） 表计失灵。表计失灵。6 6）定冷水系统泄漏。）定冷水系统泄漏。7 7）定冷水溢流阀故障。）定冷水溢流阀故障。8 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。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：处理：1 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。电机风温及
17、线圈温度及时减负荷。2 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。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 3） 若定冷水箱水位低引起则将水位补至正常。若定冷水箱水位低引起则将水位补至正常。4 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196kPa196kPa且流量不低于且流量不低于92m92m3 3/h/h。5 5） 若经上述处理无效，定子进水集管压力低至若经上述处理无效，定子进水集管压力低至0.089MPa0.089MPa
18、或定子线圈进水流量或定子线圈进水流量63t/h63t/h，延时，延时30s30s，保护动，保护动作跳机，否则应手动停机。作跳机，否则应手动停机。14n n定冷水箱水位降低：定冷水箱水位降低：现象：现象：1 1） 定冷水箱水位指示下降或低水位报警。定冷水箱水位指示下降或低水位报警。2 2） 定冷水压力、流量可能降低。定冷水压力、流量可能降低。3 3） 发电机检漏仪液位高报警。发电机检漏仪液位高报警。原因：原因：1 1） 补水系统阀门误关，以及补水系统滤网堵。补水系统阀门误关，以及补水系统滤网堵。2 2） 定冷水系统放水阀误开，定冷水系统管道泄漏，定冷水冷却器内漏。定冷水系统放水阀误开，定冷水系统
19、管道泄漏，定冷水冷却器内漏。3 3） 定冷水系统在发电机内发生泄漏。定冷水系统在发电机内发生泄漏。4 4） 定冷水取样流量过大。定冷水取样流量过大。处理：处理：1 1） 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。发电机内有无漏水现象。2 2） 立即开启补水阀，设法维持定冷水箱水位。立即开启补水阀，设法维持定冷水箱水位。3 3） 检查系统设备运行状态，将误开的阀门关闭。检查系统设备运行状态，将误开的阀门关闭。4 4） 若管道破裂或定冷水冷却器泄漏
20、，对可隔离部分的管道进行隔离，定冷水冷却器可进行切换并隔离，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并隔离，通知检修处理；若无法隔离且又无法维持定冷水箱水位，则应汇报值长请求停机。通知检修处理；若无法隔离且又无法维持定冷水箱水位，则应汇报值长请求停机。15n n定冷水温度升高：定冷水温度升高：现象：现象：1 1） 定冷水冷却器出水温度指示升高或报警。定冷水冷却器出水温度指示升高或报警。2 2） 定冷水回水温度指示升高或报警。定冷水回水温度指示升高或报警。3 3） 定子线圈温度普遍升高或报警。定子线圈温度普遍升高或报警。原因：原因：1 1） 定冷水冷却器堵
21、塞，冷却水中断。定冷水冷却器堵塞，冷却水中断。2 2） 定冷水温度控制阀失灵，定冷水压力调节阀失灵。定冷水温度控制阀失灵，定冷水压力调节阀失灵。3 3） 定冷水冷却器管侧进、出水阀误关或阀芯脱落。定冷水冷却器管侧进、出水阀误关或阀芯脱落。4 4） 定冷水反冲洗水阀、定冷水加热器、反冲洗水滤网误投。定冷水反冲洗水阀、定冷水加热器、反冲洗水滤网误投。5 5） 定冷水压力降低或集水环内聚集有空气。定冷水压力降低或集水环内聚集有空气。6 6） 发电机过负荷。发电机过负荷。7 7） 温度表计失灵。温度表计失灵。处理：处理：1 1） 发现定冷水温度升高，应检查上述原因并采取相应措施。发现定冷水温度升高，应
22、检查上述原因并采取相应措施。2 2） 应检查运行定冷水冷却器管、壳侧进、出水阀均在全开位；若阀芯脱落或定冷水冷却器堵塞应及时应检查运行定冷水冷却器管、壳侧进、出水阀均在全开位；若阀芯脱落或定冷水冷却器堵塞应及时投入备用定冷水冷却器，退出故障定冷水冷却器。投入备用定冷水冷却器，退出故障定冷水冷却器。3 3） 若定冷水温度自动调节失灵，应切为手动调节。若定冷水温度自动调节失灵，应切为手动调节。4 4） 若冷却水压力下降或温度升高，应该及时采取相关措施，必要时投入两台定冷水冷却器并列运行，若冷却水压力下降或温度升高，应该及时采取相关措施，必要时投入两台定冷水冷却器并列运行，如果定冷水压力低及时调整至
23、正常，如果定冷水箱水位过低应该及时补水。如果定冷水压力低及时调整至正常，如果定冷水箱水位过低应该及时补水。5 5） 当定子进水温度升高至当定子进水温度升高至4949或回水温度高至或回水温度高至7373，应严密监视定子线圈温度，汇报值长，并按规定，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直至停机。检查循环冷却水是否正常，开大进水门增加流量或对内冷水箱持续换相应降低机组负荷直至停机。检查循环冷却水是否正常，开大进水门增加流量或对内冷水箱持续换水临时降温。水临时降温。16n n定子绕组线圈进水导电率高：定子绕组线圈进水导电率高：现象：现象：1 1） 定冷水导电率高报警。定冷水导电率
24、高报警。原因：原因：1 1） 离子交换器树脂失效。离子交换器树脂失效。2 2） 定冷水补水水质不合格。定冷水补水水质不合格。3 3） 定冷水箱长期未换水。定冷水箱长期未换水。4 4） 表计失灵。表计失灵。处理：处理：1 1） 检查离子交换器是否运行，树脂是否失效，否则应更换树脂后，再投入使用，检查离子交换器是否运行，树脂是否失效，否则应更换树脂后，再投入使用， 2 2） 发现定冷水导电率高报警（发现定冷水导电率高报警（1.5s/cm1.5s/cm）时应立即对定冷水系统换水，换水时注意定冷水箱水位不得）时应立即对定冷水系统换水，换水时注意定冷水箱水位不得过低，以免影响定冷水压力波动。过低，以免影
25、响定冷水压力波动。3 3） 如果补水水质不合格，应该注意检查离子交换器运行情况。如果补水水质不合格，应该注意检查离子交换器运行情况。4 4） 如果表计失常，应该及时联系化学测样，联系相关检修专业，同时汇报值长。如果表计失常，应该及时联系化学测样，联系相关检修专业，同时汇报值长。 5 5） 检查是否由定冷水冷却器泄漏所致，若定冷水冷却器泄漏，则应隔离并联系检修处理。检查是否由定冷水冷却器泄漏所致，若定冷水冷却器泄漏，则应隔离并联系检修处理。6 6） 当定冷水电导率升至当定冷水电导率升至9.9s/cm9.9s/cm时应汇报值长故障停机。时应汇报值长故障停机。17七、危险点分析及预控七、危险点分析及
26、预控n n进行发电机定冷水泵定期切换工作时，备用泵启动后停运原运行泵前应先缓慢关闭泵进行发电机定冷水泵定期切换工作时，备用泵启动后停运原运行泵前应先缓慢关闭泵出口门，并注意观察母管压力的变化，无异常后再停用原运行泵，并开启泵出口门，出口门，并注意观察母管压力的变化，无异常后再停用原运行泵，并开启泵出口门，观察泵不倒转，投入联锁；或者是在切换过程中联锁不退出。目的是防止备用泵故障观察泵不倒转，投入联锁；或者是在切换过程中联锁不退出。目的是防止备用泵故障无出力或待停泵出口逆止门卡涩或不严时引起发电机断水。无出力或待停泵出口逆止门卡涩或不严时引起发电机断水。n n运行中监视发电机定冷水箱内含氢量可以
27、有效地发现定子绕组存在的早期绝缘故障。运行中监视发电机定冷水箱内含氢量可以有效地发现定子绕组存在的早期绝缘故障。通常由于氢气对发电机普通引水管有微透作用，内冷水箱中平时是应当含有微量氢的。通常由于氢气对发电机普通引水管有微透作用，内冷水箱中平时是应当含有微量氢的。定冷水箱中含氢量超过定冷水箱中含氢量超过3 3应报警并加强发电机的监视，若超过应报警并加强发电机的监视，若超过20%20%应立即停机处理。应立即停机处理。n n运行中注意监控发电机内氢压高于定冷水压运行中注意监控发电机内氢压高于定冷水压0.10.10.2MPa0.2MPa，严防定冷水外漏，最低不低，严防定冷水外漏，最低不低于于0.04
28、MPa0.04MPa。并注意控制定冷水温度和氢温，防止水温低于氢温引起定子线圈表面结。并注意控制定冷水温度和氢温，防止水温低于氢温引起定子线圈表面结露危及绝缘。露危及绝缘。n n运行中注意监视发电机定子线圈层间温度和出水温度。发电机顶部回水母管扩容段和运行中注意监视发电机定子线圈层间温度和出水温度。发电机顶部回水母管扩容段和DN40DN40管路是防虹吸管。一方面可以将泄漏的氢气直接导入定冷水箱，同时也可以避免管路是防虹吸管。一方面可以将泄漏的氢气直接导入定冷水箱，同时也可以避免因定冷水泵突然跳闸或母管压力突降时回水母管内形成高真空后产生虹吸效应将定子因定冷水泵突然跳闸或母管压力突降时回水母管内
29、形成高真空后产生虹吸效应将定子线圈内部的水吸空或高温出水端出现汽化现象。因此运行中应保证管路手动门在全开线圈内部的水吸空或高温出水端出现汽化现象。因此运行中应保证管路手动门在全开状态，防止误关。（注：定子线圈内部如形成水界面且带有电负荷，则容易发生电闪状态，防止误关。（注：定子线圈内部如形成水界面且带有电负荷，则容易发生电闪络）络） DN15DN15管路是防止运行时管路因内部水流因素导致的管路振动。另突然停泵时平衡管路是防止运行时管路因内部水流因素导致的管路振动。另突然停泵时平衡进出水压力，叫平衡管。进出水压力，叫平衡管。n n在进行定冷水箱手动补水时，注意监视水箱水位，防止水箱满水过压，回水
30、母管压力在进行定冷水箱手动补水时，注意监视水箱水位，防止水箱满水过压，回水母管压力过高而引起发电机断水。过高而引起发电机断水。n n运行中应保证定冷水箱顶部排大气管路畅通，运行中应保证定冷水箱顶部排大气管路畅通，经常检查排气管路上的视察窗液位，经常检查排气管路上的视察窗液位，经常检查排气管路上的视察窗液位，经常检查排气管路上的视察窗液位，防防止排气管堵塞引起定冷水箱憋压或负压。止排气管堵塞引起定冷水箱憋压或负压。18氢气和空气、水、油之间的冷却性能表氢气和空气、水、油之间的冷却性能表介质介质比热容比热容密度密度所需流量所需流量冷却效果冷却效果空气空气1.01.01.01.01.01.01.01.0氢气氢气14.3514.350.350.351.01.05.05.0油油2.092.090.8480.8480.0120.0122121水水4.164.161.01.00.0120.012505019
