解析小型水电站冷却系统改造

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1、技术改造SMALLHYDROPOWER2(】13No4．Total，vo72小型水电站冷却系统改造余建军(四川水利职业技术学院四川都江堰611830)【摘要】通过分析小型水电站常用冷却系统的构成及主要特点，提出应因地制宜按照每座电站的特点制定机组冷却方案；并介绍了变频恒压供水、循环供水以及热管散热冷却系统。【关键词】小水电站冷却系统技术改造1／2推力瓦深度)和油温高低，油面降到一定程度1概述要能够补油，油质劣化了要能够换油(含排油和补安装有单机容量320kW以上、15000kW以下油)等。各轴承情况

2、大致相当，连同净油桶、污油水轮发电机组的小型水电站，根据主轴布置方式不桶、储油罐、油泵、供排油管道、阀门等就构成了同，其机组通常分立式、卧式两种基本布置方式；水轮发电机组的油系统。电站装机容量大一点的还而根据水头流量不同又分为反击式、冲击式两大有油处理、油再生系统。众多的供排油管道、阀门类；反击式再细分为混流式、轴流式、斜流式、贯及其连接很难保证不滴、跑、冒、漏，而油又有燃流式；冲击式又可分为水斗式、斜击式、双击式等。烧爆炸的危险。这样一来，电站的消防压力就很不管那种机型，在运行过程中都必须对轴承系

3、大，迫不得已又只得投入大量资金设置消防及消防统、定转子绕组和铁芯进行冷却。水轮发电机组的监控系统。冷却系统就是为保证这些系统能够正常工作而设置油盆中旋转的油流虽然降低了瓦温，但却使得的一个非常重要的系统。在这类水电站中，冷却系油温升高起来。为降低油温，保证油对瓦的冷却效统一般包含了油系统和水系统。果，保证不由于油温升高而使油质劣化又必须冷却1．1轴承冷却系统油。传统的办法是在油盆中装1圈螺旋状的紫铜以立式水轮发电机组为例，轴承分上导、推管，管中通人冷却水，让水冷却管，管冷却油、油力、下导、水导轴承，

4、其中推力轴承要求最高，因润滑和冷却瓦。运行过程中需要监视冷却水管中的为推力轴承承受了机组转轮、转子、大轴及轴向水水是否流动，监视冷却水管路进出口压力、温度推力。这么多且很大的负荷作用在推力轴承上，为等，这连同水塔(或者清水池供水、或者压力管道使推力轴承(推力瓦和镜板)能够正常工作，通常上取水)、水泵、管路、阀门等即构成水电站技术用1个油盆(上油盆)装上透平油将推力瓦和镜板供水系统。浸泡在油中；一方面利用推力瓦和镜板之间形成的运行中各轴承必然存在摩擦力，摩擦力产生热油膜尽可能形成滑动摩擦，减小摩擦系数

5、和摩擦量是绝对的；水冷却油，油冷却瓦是相对的。在运力；另一方面，利用发电机大轴旋转带动油盆中油行中，水这种流体通过油这种介质带走热量，当达旋转，旋转的油流可带走因摩擦力而产生的热量，到相对平衡状态时，系统处于稳定的状态，反映出降低推力瓦和镜板工作面上的温度(即降低瓦温)。来就是油温、瓦温恒定。一旦冷却水因故中断或者运行过程中需要监视油盆内油位高低(保证淹没到油盆油质劣化则会导致瓦温上升，导致推力瓦面的巴氏合金损坏(俗称烧瓦)，导致机组不能运行，收稿日期：2013—04—08只能停下来进行抢修。作者简

6、介：余建军(1953一)，男，高级工程师，主要从事继电保护、自动装置、水电站运行管理等专业1．2发电机的冷却课程的教学工作Email：951300395@qq．tom发电机运行过程中转子绕组、定子绕组因通过·68·小水电2013年第4期(总第172期)技术改造电流而发热，定子铁芯因磁滞涡流损耗而发热。当变频调速技术，只需改普通水泵交流供电为变频电机组容量较小时，仅需采用自然通风散热，容量较源供电，根据用水量调整合适供水压力，可取消水大时则采用抽风冷却。一旦发电机容量达到数千千塔实现变频恒压供水。瓦一

7、般采用水冷式空气冷却器冷却，即在定子机座目前变频电源价格已大幅下降，1台PLC控制上装设水冷式空气冷却器，让空气先经冷却器冷却的变频自动恒压供水电源(能带15kW的水泵电后再通过发电机抽风进入定转子的绕组和铁芯，达机)价格约1万元内，可保证3台1x1250kW机到较好的冷却效果；而冷却器的冷却仍然是靠在冷组供水。此种供水方式免去了修建水塔的费用，供却器管道中通人冷却水来进行。水压力恒定，冷却效果好，水泵电机负载均衡，供大型发电机在定子绕组中通入冷却水，超大型水效率高，只需调整到0．2MPa压力即可满

8、足机组发电机则在定转子中都通入冷却水(称双水内冷机供水要求。由于水压低，水泵转速也很低(不需提组)，这种冷却方式需较高的水质、绝缘、密封等，供水塔约351／1的扬程)，水泵负载轻，因此使用周技术十分复杂，此处不作讨论。期长(1台泵可连续使用多年不需检修)。此种供运行中定转子绕组、定子铁芯因通过电流及磁水方式缺点是对厂用电供电可靠性要求高，厂用电滞涡流发热也是绝对的，水冷却进入机组的空气，中断会导致机组不能运行。当全厂停电开机后5空气冷却绕组和铁芯是相对的。在运行中，水