摘要：在社会不断迅猛发展的今天，发电机在不解列带负荷情况下进行发电机定子冷却水反冲洗和定子冷却水加碱，用来解决发电机定子线圈冷却水通道异物堵塞造成线圈层间温差大的问题，既保证了机组长周期安全运行，增加设备可用系数，又降低了成本，提出指导运行人员操作调整的方法。
关键词：600MW发电机；定子线圈层间；温差大；处理
引言
通过对比汽轮发电机定子绕组层间温度、定子绕组层间温度差及发电机定子线圈层间任意出水温度，可判断发电机定子线圈冷却水是否发生堵塞，测点是否损坏，安装是否有问题等；通过分析600MW发电机定子层间温度异常原因，提出相应处理措施，以确保发电机正常运行。
1发电机定子冷却水系统配置
某发电厂#5发电机是由东方电站成套设备公司和日本株式会社日立制作所合作设计生产的，额定出力600MW，MCR出力658 MW。冷却方式：定子线圈采用水内冷方式，转子线圈和定子铁芯采用氢内冷方式。发电机的定子线圈采用水内冷方式，每个线圈分成若干组，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圈产生的热量。到线圈出槽以后的末端，空心铜管与实心铜线分开，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空心铜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圈，冷却后由另一端流出，循环工作不断地带走定子线圈产生的热量。定子水系统配备了定子水箱、定子水泵、热交换器、压力温度调节阀、出口滤网、进回水管、离子交换器等设备。定子水经水泵升压后进入冷却器进行热交换，由温度、压力调节阀将温度、压力控制在设定的数值，在励磁端进入发电机后与定子线圈进行热交换，从汽机端流出至水箱。在进入发电机前，约20%的定子水旁路进入离子交换器，连续进行水质净化。在定子水回水管上的最高点，引出一细管直接连接到水箱，从而使可能泄漏的氢气直接进入水箱，同时也可以避免因虹吸现象而在高温出水端出现汽化，形成较大的气阻。在进回水管之间还设了一路联络细管，以保证回水侧的压力高于大气压，可以在一定程度上降低汽化的可能性。
2 600MW发电机定子线圈层间温差大的处理
2.1发电机定子冷却水加碱处理方案
（1）提高发电机内冷水pH值。（2）发电机内冷水加碱处理及水质控制要求：a.投入在线pH表，运行中以该表的测试值为准；b.为保证水质稳定，将离子交换器退出运行；c.通过定子水箱东侧上部测氢口，用注射器加入1mol/L的氢氧化钠溶液3～10 mL，根据水质pH值、电导率指标调整加碱量和频率，一般每班加1～2次；d.内冷水水质的运行控制指标为pH值7.5～8.5，电导率不高于1.5μS/cm，并尽量保持稳定；e.当电导率超过1.5μS/cm时，或铜离子超过20μg/L时，应进行换水或投入离子交换器，操作中应防止出现水质大幅波动，一般应保持pH值不低于7.5。每次换水后应立即加碱。（3）加碱处理效果分析发电机定子冷却水经过2个月的加碱处理，线圈温差3.74℃比加碱前下降4.51℃，各参数达到历史最优值。现控制内冷水水质pH值7.5～8.5，电导率不高于1.5μS/cm稳定运行。
2.2测温元件损坏的处理方法及注意事项
发电机内部测温元件损坏处理，必须在机组停运后进行。在更换测温元件过程中，做好发电机防止进入异物的措施，测温元件的引线接头应符合要求，更换工作结束后对发电机进行气密试验，防止发电机运行中漏氢。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆测温元件引出线要留有一定的余地，以便在振动等环境条件下引出线能承受较大的冲击和反复的扭折；测温元件引出线要按照原来的布线方式，不得任意沿轴向敷设，消除速率电势的影响，以杜绝测量误差和损坏线棒绝缘。发电机各风区温度元件损坏，可以打开发电机下部各风区对应的堵板直接进行更换。发电机氢冷器出风温度元件更换，必须在拆除发电机外端盖后才能进行。发电机线圈出水温度元件和发电机出线出水温度元件损坏，可以通过打开发电机两端人孔进入发电机内部直接进行更换。在更换过程中，防止损坏其他线圈出水温度元件和线圈绝缘引水管。发电机线圈及铁芯温度元件损坏，可以通过更换预埋的备用测温元件来解决。由于发电机线棒和铁芯测温元件的安装工艺限制，当备用元件也损坏了，该点只有作为坏点对待。
2.3定子线圈温度异常的原因及预防措施
水内冷发电机定子线圈温度异常主要有以下几种原因：1）测量方面的问题，如测量元件老化损坏、测量线路接触不良或断线、测量信号受到外界干扰等；2）定子线棒发生堵塞，使得冷却水流量变小，引起相应的线圈温度升高。预防水内冷发电机定子线圈温度异常的措施：1）定冷水系统中的管道、阀门密封圈应使用聚四氟乙烯材料的密封圈，定冷水系统所有滤网均使用激光打孔不锈钢板制成的滤网；2）加强发电机日常运行维护管理，按小时抄录或打印发电机各部温度报表，监视定子线圈及其冷却水等各部温度在允许范围之内，发现异常及时发现判断，并采取措施予以处理；3）加强对发电机定冷水水质的监督检查，定期化验定冷水水质，保证定冷水pH值控制在7-8之间，检查水中铜离子的含量不应该超过40ug/dm，防止定子线圈酸腐蚀引起的线棒堵塞问题发生；4）加强对发电机温度测点及测量回路的检修维护，对于新安装的发电机，在安装阶段必须通过核对厂家图纸、在不同室温下测量测点阻值等方法，对发电机温度测点的完好性、测温回路的可靠性进行验证，保证DCS系统中每个测温点的名称和发电机厂家为各测点的命名相一致，每次机组大修时，必须对测温回路进行详细检查，在不同室温下测量测点阻值，以保证DCS系统显示的发电机温度真实且与实际相对应，便于发电机定子线圈异常状态下的分析判断；5）发电机在每次停机后热态下，对定子线棒进行反冲洗，将运行中积存在线棒内壁的杂质和污垢冲洗掉，以确保定冷水的冷却效果；6）发电机大修时，必须通过做定子线圈冷却水流量试验，验证各线棒水路无堵塞或变窄的情况。
3关于保证发电机正常运行的一些建议
1）发电机正常运行的反冲洗及其周期，按制造厂说明书的规定执行，或者在累计运行时间达两个月遇有停机或解列机会时，对定、转子内冷却水系统进行反冲洗。非连续运行累计停机时间达１个月及以上时，应进行反冲洗。冲洗的流量、流速应大于正常运行下的流量、流速，直到排水清澈、无可见杂质，进、排水的ｐＨ值、电导率基本一致。2）加强对定子水内冷系统及补水系统的维护与管理，保持系统的密封性。正常运行时定子水箱对空的手动空气门应关闭，正、负压门处于良好状态。3）结合外单位的经验，制定发电机运行中定子内冷水系统反冲洗操作程序，指导运行工作。4）结合外单位经验，采用可控气泡破碎式反冲洗技术，提高发电机反冲洗质量。5）为了消除发电机接线板处测温元件引线松动，建议由热工人员将温度信号线全部焊接到端子板的接线柱上，确保焊接牢固，无虚焊现象。
结语
由于发电机线棒层间测温元件和铁芯测温元件的安装工艺限制，当测温元件及备用元件故障后，该点温度将无法直接监视，专业人员必须制定措施，通过监视该槽上、下层线棒的出水温度及相邻槽线棒层间温度和线棒的出水温度来间接监视该坏点部位的温度，确保发电机安全运行。
参考文献：
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［２］ＤＬ／Ｔ８０１—２００２，大型发电机内冷却水质及系统技术要求［Ｓ］．
［３］ＧＢ／Ｔ１２１４５—２００８，火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量［Ｓ］．
论文作者:王英杰
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30