空冷发电机组安全运行（热电）课件.ppt

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1、200MW空冷发电机组安全运行中电国华北京热电分公司机组介绍机组型号：SWX23Z-109LL视在功率：235MVA有功功率：199.75MW功率因数：0.85额定电压：18kV额定电流：7538A空载励磁电压：92V空载励磁电流：495A额定励磁电压：298V额定励磁电流：1249A额定转速：3000r/min频率：50Hz冷却方式：空冷定子线圈接线方式：YY制造厂家：ABB投运时间：1999年发电机的冷却方式主要采用空气、氢和水冷却三种方式。三种冷却方式从运行费用和维护量的角度来看，空气冷却最便宜而水冷却是最昂贵的冷却方式，这不仅是因为冷却介质的费用问题，而是由于机组要采用特殊结构和相对

2、复杂的辅助设备的要求。当然，由于目前设计制造的单机容量在不断提高，廉价的空气冷却方式已不能满足要求，因而氢冷却和水冷却方式在大容量的机组中广泛的得到应用。定子和定子绕组的冷却发电机外壳内充满着空气，由装在转子两端的两个单级轴流风机在运转中带动气体流动，风机向发电机的端部区域送去冷空气，气流通过分开的平行路径，经过转、静子轴向风道、径向风道、气隙流动并带走热量到达机组的中部，通过径向风道和空气冷却器冷却降温，冷空气又回到发电机端部。发电机借助冷却的空气流被全面的冷却。定子冷却主要吸收绕组损耗、铁芯损耗和风磨损耗散发的热量。定子绕组本身并不与冷却介质接触，其热量分两部分传递，一部分由绝缘材料吸收

3、再传递给冷却介质（端部绕组）；一部分热量由径向的风道和铁芯传递散热（槽内的部分）。叠片式铁心制造时是被细分成单独的片束，宽度约50mm，相互间由空气隔开。通过这种方式形成了约6~10mm宽的径向冷却槽并且铁心也获得了比较大的外表面，更便于冷却发电机转子绕组的冷却：采用下列三种方式进行转子绕组的冷却。冷却介质通过槽底部的副槽流入，通过绕组中的径向冷却槽冷却（直接冷却）；冷却介质从空气隙进入和排出的径向冷却（气隙冷却）；通过空心导体的轴向冷却（直接冷却）。在发电机转子绕组中带有轴向冷却用的空心导体，冷却通道畅通，易于冷却介质的的流动和吸热。转子上的风道入口在护环的下部，风道出口在转子外表面，转子

4、在旋转中产生的离心力，造成风压，使冷却介质流动，因此转子本身作为一个径向通风机运行。冷却介质从转子两端护环下面的部位进入，气流的一个分支流过带电的空心导体并从转子中部排除，另一部分气流冷却端部绕组并从转子的本体的末端排出。发电机的冷却综合起来说：由风机吹来的冷却气体分成三部分，一部分吹向转子，另两部分吹向定子：定子的一部分冷却气流在转子端部护环和端部绕组之间通过并进入空气隙，冷却气流立即分散流过径向冷却槽并进入冷却器；另一部分冷却气流流过端部绕组并通过平行导槽到机罩内部的腔室，在腔室内的气流通过定子铁心中的冷却槽向内径向流动，进入空气隙中与电机中部和转子排除的气体混合，气流冷却定子的中间部分

5、后最后被排出。由于采用空冷方式，机组在设计中也采用便于散热和减少发热的措施，如：1、外壳上的冷却风道，使冷却风可以运送到发电机的各部分；2、使用铝制压板，减小涡流损耗，减低温升。机组维护量和维护费用减少，整个维护成本明显降低。这是空冷机组的一大优势。遇到过的问题解决方法（一）2000年#2发电机运行中发生转子接地故障：2000年5月份＃2发电机在运行中，频繁出现间歇性的转子接地信号，检修人员立即分析、查找原因，原因还在分析中，转子接地保护动作机组跳闸。一次、二次人员分别对发电机励磁系统进行排除法检查，在查找中发现用于转子接地保护的二次电缆所在桥架上有人工作，怀疑电缆受到损坏，导致故障停机，更

6、换电缆。一次部分没有发现任何异常，绝缘检测正常，机组恢复并网。但是第二天机组因转子接地再次跳闸，根据现象分析转子接地故障为“软性”故障，只在机组运行中显现。为此进行不同转速下的绝缘检查，均未发现异常。在机组转动状态检查中，再次出现转子接地信号，决定对励磁回路设备进行分步隔离，排除了转子上的问题。在进一步检查中发现在滑环机座下部有一铜排连接板，一端有螺栓固定垂悬着，铜排的另一端有明显划痕。分析：机组运行中，滑环冷却风将垂悬的铜排吹起，造成不稳定的接地现象，一旦接触时间超过转子保护动作值时，转子接地保护使机组跳闸。拆除该铜排后，机组投入运行至今没有发生转子回路的异常现象。遇到过的问题解决方法（二

7、）2003年#2发电机组定子端部线圈绝缘物发现裂纹：2003年机组累计运行时间达到B级检修的时间，原计划请外方专家到现场进行指导性的检修，但是，由于发生“非典”，外方人员未能到达现场，被迫修改计划，减少原定的检查试验项目。但是在发电机检修过程中，发现励侧端线圈5点钟的位置并头套和线棒间的填料有一裂纹，（长约120毫米，宽1毫米、深度约2毫米）检查局部无发热现象，检测线圈直流电阻未见异常，初步判定线圈没有断裂的