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水氢氢发电机定冷水PH值低的影响及解决策略
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2014(第一届)科技管理论坛 686 水氢氢发电机定冷水PH值低的影响及解决策略 水氢氢发电机定冷水PH值低的影响及解决策略 中电国际芜湖发电有限责任公司 王芳勇 张建东 摘要: 本文阐述了定子内冷水系统及水质的完好情况, 是直接影响大型水内冷发电机安全经济运行的重要环节, 并根据各影响因素提出了相应的解决策略 关键词:定冷水 PH值 影响 策略 1 前言概述 1.1 内冷水作用 1.1 内冷水作用 由于水冷的效果是氢冷的 50 倍,大容量发电机的定子绕组采用水内冷方式,将定子绕组内的基本 损耗(铜损)和交流附加损耗等热量直接由水带走。在定冷水系统中进行热交换、水处理,循环冷却, 使发电机定子线圈温度保持在绝缘材料和金属材料所允许的限度之内。所以定子内冷水系统及水质的完 好情况,是直接影响大型水内冷发电机安全经济运行的重要环节。 1.2 大容量发电机内冷水事故统计 1.2 大容量发电机内冷水事故统计 近年来,随着超临界、超超临界发电机组的投入运行,设备发生故障事故比以往增加了许多。据全 国 300MW 以上大容量发电机事故的不完全统计,发电机定子内冷水系统事故达到了 29 台次,其中发电 机定子空芯铜导线阻塞造成绕组局部过热,甚至烧毁事故就达到了事故总台次的 17%。阻塞事故处理所 需时间长,通常单台机组事故处理时间达到上千个小时,造成经济损失巨大。 我国东部某地区 2006 年后投产机组中,有 7 台发电机发生过不同程度的堵塞。其中某厂发电机 (1000MW)投运后,发电机水压 374kPa,流量 128t/h,到 2007 年 8 月压力上升至 485kPa ,而水流量 仅 119.2t/h。这期间压力增加约 30%,水流量反而降低 7%,线圈层间温差增至 7.1℃,出水温差 10.2 ℃,这些数值的动态增加,证明定子水路发生局部堵塞。 1.3 原因分析及腐蚀危害 1.3 原因分析及腐蚀危害 据研究分析,造成定子内冷水回路堵塞,其主要原因是由于冷却水水质长期不合格,导致发电机空 芯铜导线在含氧和二氧化碳的弱酸性水中腐蚀产物。当腐蚀产物浓度过高时,便会从水中析出,其少量 会附着在腐蚀部位的管壁表面上,大部分都从管壁上脱落排入冷却水系统中。被带入空芯铜导线冷却水 中的腐蚀产物,常以颗粒状或微颗粒状沉积在空芯铜导线内,造成流通截面减少,逐渐导致空芯铜导线 被铜氧化腐蚀产物所阻塞。堵塞发展比较缓慢,但具有大面积、渐进性和恶性循环的特点。 具体分析来看,定子水路堵塞引起发电机内水阻力加大,内冷水流量减少,发电机线棒温度上升, 绕组绝缘层突破耐热极限温度。其对发电机破坏机理形式主要是两种情况:1、堵塞→过热→绝缘烧毁 →短路;2、堵塞→过热→绕组变形→短路。既而造成发电机绕组线圈事故。 1.4 内冷水标准规范及要求 1.4 内冷水标准规范及要求 发电机空芯导线的堵塞对发电机的安全运行构成极大威胁,为了有效防止铜导线的腐蚀,确保发电 机的安全。DL/T 801—2010《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》和 GB/T 7064-2008《隐极同步 发电机技术要求》中规定了定子冷却水 PH 值、电导率、硬度、含铜量、溶氨量、溶氧量等 6 个水质指 标(具体要求见附表 1)。

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